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Prueba de tensión en materiales poliméricos reforzados con fibra

Overview

Fuente: Roberto León, Departamento de Ingeniería Civil y ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA

Materiales poliméricos reforzados con fibra (FRP) son materiales compuestos que están formados por longitudinal fibras incrustadas en una polimérico de resina, creando así una matriz de polímero con las fibras alineadas a lo largo de una o más direcciones. En su forma más simple, las fibras en materiales FRP están alineadas de forma ordenada, paralela, impartiendo así características materiales ortotrópicos, lo que significa que el material se comportará de forma diferente en las dos direcciones. Paralelo a las fibras, el material será muy fuerte o rígido, mientras que el perpendicular a las fibras será muy débil, ya que la fuerza sólo puede ser atribuida a la resina en vez de la matriz entera.

Un ejemplo de esta configuración unidireccional es el disponible comercialmente FRP armadura, que imitan las barras de acero convencionales utilizadas en la construcción de hormigón armado. Materiales FRP se utilizan como estructuras independientes tales como puentes peatonales y escaleras y también como materiales para fortalecer y reparar las estructuras existentes. Las placas delgadas, de largas a menudo se ajustaron para estructuras de hormigón existentes para agregar fuerza. En este caso, las barras FRP actúan como refuerzo externo. Las placas y barras de FRP son más ligeros y más resistentes a la corrosión, por lo que son encontrar aplicaciones en puentes y aparcamientos, donde listones deshielo conducen a deterioro rápido de las barras convencionales.

En este ejercicio de laboratorio, se estudiará el comportamiento de resistencia a la tracción de un espécimen unidireccional, con énfasis en su última fuerza y capacidad de deformación. El comportamiento de la muestra se espera que sea elástico hasta la falla, que se espera que se produzca de forma repentina y explosiva. Este comportamiento debe compararse con las de los aceros dúctiles, que exhiben capacidad extensa deformación y endurecimiento antes de falta de tensión.

Procedure
  1. Tomar precauciones de seguridad adecuada y usar protección para los ojos porque el explosivo fracaso típico de estas muestras envía muchos fragmentos pequeños, afilados vuelan.
  2. Obtener a cuatro muestras FRP. Dos serán de una placa de vidrio FRP de 0,5 pulgadas unidireccional cortar especímenes de 1 "x 8", a lo largo de la dirección de las fibras y perpendicular a las fibras. Los especímenes tercera será 0.25 pulgadas carbono barras de FRP, y el cuarto será una varilla de vidrio FRP E 0.25. Las muestras de barras de r...

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Results

Curvas tensión-deformación típicas para las muestras de placa de vidrio FRP se presentan para la placa con las dos capas uniaxiales alineadas longitudinalmente (Fig. 1) y perpendicular respectivamente (Fig. 2) a la dirección de la carga. Para el caso de la carga aplicada paralelamente a las fibras (Fig. 1), la fuerza máxima fue de 12,32 kips, correspondiente a una fuerza extensible del ksi 98,6. El fracaso se produjo en una cepa de 2,98% y el módulo de elasticidad, calculada a parti...

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Application and Summary

Materiales FRP son luz, fuertes compuestos utilizados ampliamente en aplicaciones tanto civiles, mecánicos y aeroespaciales. Se componen de fibras fuertes encajadas una resina o matriz similar, y se fabrican en muchas formas, incluyendo tiras de prepeg y laminados. Su resistencia y rigidez se pueden adaptar variando las cantidades, tipos y direccionalidad de las fibras. Materiales FRP tienen una menor capacidad de deformación de metales o polímeros y dan poco aviso de la falta, por lo tanto son importantes para el ...

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Overview

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Principles of Uniaxial Tensile Test

3:32

Uniaxial Tensile Test for FRPs

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Results

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Applications

8:19

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