Propiedades mecánicas de materiales compuestos a nivel micro y macro considerando degradación higrotérmica

Abstract

Glass fiber reinforced polymers (GFRP) are widely used in civil engineering applications, however they are still not considered a main stream material. This is believed to be related to its relatively high cost and insufficient reliable data on its long term behavior and durability when exposed to environmental conditions. Considerable research efforts have been devoted to the study of durability of GFRP composites, the majority of these studies have been phenomenological in nature and a clear understanding of this complex issue has still not been achieved. This thesis involves a study of hygrothermal durability at the micro and macro levels. The results obtained show degradation of the 3 material types investigated and that the E-glass fiber composite degradation is greater than the vinylester resin degradation. This greater degradation was found to be related to the presence of localized damage near the interface between the fiber and resin matrix in the composite.

Los materiales compuestos de fibra de vidrio y matriz polimérica son ampliamente utilizados en aplicaciones de ingeniería civil, sin embargo aún no son considerados como materiales principales. Esto está relacionado a su relativo alto costo e incertidumbre en su comportamiento a largo plazo cuando son expuestos a condiciones ambientales. La mayoría de los estudios existentes relacionados con este tema han sido fenomenológicos y todavía no se ha desarrollado un claro entendimiento de este asunto. Esta tesis involucra un estudio de durabilidad detallado de materiales compuestos y de resina vinylester cuando son expuestos a humedad. Los resultados obtenidos muestran degradación de los tres materiales investigados y además que la degradación en los materiales compuestos es más grande que en la resina. Se encontró que la diferencia en las degradaciones está relacionada con la presencia de daño localizado en zonas cercanas a la interface entre la fibra y la resina del compuesto.