Long-Term Durability and Strength Prediction of FRP Profiles under Climatic Stressors
Šapalas, Antanas | Recenzentas / Rewiewer |
Darbo gynimo komisijos pirmininkas / Thesis Defence Board Chairman | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member |
Magistriniame darbe tiriamas pluoštais armuotų polimerinių profiliuočių ilgaamžiškumas veikiant nepalankioms aplinkos sąlygoms bei siekiama prognozuoti šių profiliuočių stiprumo mažėjimą. Dėl itin didelės lengvų ir korozijai atsparių medžiagų paklausos susisiekimo infrastruktūroje stiklo pluoštu armuoti polimerai (GFRP) tapo perspektyvia alternatyva tradicinėms medžiagoms, tokioms kaip plienas ir betonas. Tačiau jų ilgaamžiškumas esant nepalankiems aplinkos veiksniams (temperatūrai, drėgmei ar ultravioletinei spinduliuotei) vis dar nėra pakankamai ištirtas.Magistriniame darbe atliktas tyrimas pradedamas išsamia literatūros analize, kurioje apžvelgiamos pluoštais armuotos polimerinės medžiagos, jų mechanines savybės, gamybos procesai ir degradacijos mechanizmai. Sukomponuojama ir įgyvendinama eksperimentinė programa, apimanti stiklo pluoštais armuotų polimerinių profiliuočių pagreitinto senėjimo bandymus, kurių metu atliekami mechaniniai gniuždymo bandymai, siekiant įvertinti gniuždomojo stiprio degradaciją. Nepalankių aplinkos poveikių įtakos vertinimui mechaninėms savybėms taikomos mechaninių savybių degradacijos prognozavimo metodikos, kurios apima Arrhenius ir Fickian difuzijos modelius.Gauti rezultatai atskleidžia temperatūros ir drėgmės poveikį GFRP profiliuočių gniuždomojo stiprio degradacijai. Pateikiamos praktinės GFRP profiliuočių projektavimo, priežiūros ir ilgaamžiškumo vertinimo rekomendacijos GFRP profiliuočių taikymui statybų srityje.
This master's thesis investigates the long-term durability and strength prediction of Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) profiles under climatic stressors, specifically temperature and moisture. As infrastructure demands shift toward lightweight and corrosion-resistant materials, GFRPs have emerged as viable alternatives to traditional materials, such as steel and concrete. However, their long-term performance under environmental exposure remains insufficiently understood.The research begins with a comprehensive literature review on FRP materials, their mechanical properties, manufacturing processes, and degradation mechanisms. It then presents an experimental program involving accelerated aging tests on pultruded GFRP profiles, followed by mechanical testing to assess the degradation of compressive strength. Predictive modeling techniques, including Arrhenius and Fickian diffusion models, are applied to estimate long-term performance.Findings highlight the individual impact of temperature and moisture on GFRP degradation, offering insights into failure modes and strength reduction. The study concludes with practical implications for design optimization, maintenance planning, and the development of more reliable durability assessment methods for FRP components in civil engineering applications.