AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS PULTRUDADOS DE MATRIZ POLIMÉRICA COM REFORÇO DE FIBRA DE VIDRO. Sandra Penha de Souza Almeida

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1 AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS PULTRUDADOS DE MATRIZ POLIMÉRICA COM REFORÇO DE FIBRA DE VIDRO Sandra Penha de Souza Aleida TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM ENGENHARIA CIVIL. Aprovada por: Prof. Eduardo de Miranda Batista, D. Sc. Profª. Michele Schubert Pfeil, D. Sc. Profª. Eliane Maria Carvalho, D. Sc. RIO DE JANEIRO, RJ BRASIL MARÇO DE 2004

2 ALMEIDA, SANDRA PENHA DE SOU- ZA Avaliação das Propriedades Mecânicas de Copósitos Pultrudados de Matriz Poliérica co Reforço de Fibra de Vidro [Rio de Janeiro] 2004 XIV, 87 p. 29,7 c (COPPE/UFRJ, M.Sc., Engenharia Civil, 2004) Tese Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE 1. Propriedades Mecânicas de Copósitos Pultrudados I. COPPE/UFRJ II. Título (série) ii

3 DEDICATÓRIA À eu pai Libio e eu irão Célio, dedico este trabalho coo inha ais saudosa hoenage. À inha ãe Helly, aos eus irãos Libio e Célia, à eu arido Marcos, eus filhos Junior e Caroline, eus aiores incentivadores, pelo auxílio constante, por todo aor, carinho, dedicação e paciência ao participar junto coigo de todas as dificuldades e perdas que se apresentara ao longo desses quatro anos. iii

4 AGRADECIMENTOS À DEUS e prieiro lugar por ter e dado forças para continuar co eus projetos de vida depois de todas as provações por que passei. Ao Prof. Dr. Eduardo de Miranda Batista, pela orientação e por toda a ajuda dispensada nos oentos difíceis. Aos Técnicos do Laboratório de Estruturas que e ajudara co seus esforços, principalente nessa fase final e que todos se desdobrara para que os experientos fosse concluídos. Aos Técnicos do Laboratório de Inforática, da Secretaria do prograa e das secretárias Luzidele e Sandra que e orientara co carinho durante toda esta jornada. Ao Professor e aigo Dr. Tito Luiz da Silveira, que tanto e incentivou para a realização desta etapa e inha vida. Ao aigo e Professor Edvaldo Lopes de Araújo pela ajuda e todo o apoio dispensado. Aos Professores, Funcionários e Direção da Fundação Técnico Educacional Souza Marques, pelo incentivo durante a realização deste trabalho. iv

5 Resuo da Tese apresentada a COPPE/UFRJ coo parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre e Ciências (M.Sc.) AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS PULTRUDADOS DE MATRIZ POLIMÉRICA COM REFORÇO DE FIBRA DE VIDRO Sandra Penha de Souza Aleida Março/2004 Orientador: Eduardo de Miranda Batista Prograa: Engenharia Civil Este trabalho apresenta a avaliação das principais propriedades ecânicas do aterial copósito estudado, através de ensaio destrutivo de tração e ensaio não destrutivo de flexão por quatro pontos. Apresenta-se igualente, avaliação da propriedade física de peso específico, be coo avaliação da fração voluétrica de fibra através de ensaios destrutivos de queia e etalografia através da técnica de análise de iagens. A análise das propriedades ecânicas do aterial envolveu: estudo do ódulo de elasticidade, tensão de resistência e alongaento na ruptura, através de ensaios de tração siples e cíclica, e áquinas de ensaios padrão, be coo o ódulo de elasticidade à flexão através de ensaio de flexão siples por quatro pontos. A etodologia desenvolvida para padronização dos ensaios de flexão resultou e projeto e fabricação de u dispositivo de suporte e aplicação de carga no corpo de prova. A avaliação da fração voluétrica de fibras utilizando a técnica de análise de iagens possibilitou tabé a avaliação das frações voluétricas de atriz e vazios, tendo contribuído para o desenvolviento de etodologia para padronização desta avaliação. v

6 Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillent of the requireents for the degree of Master of Science (M.Sc.) EVALUATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF PULTRUDED COMPOSITES OF GLASS REINFORCED POLIMERIC MATERIAL Sandra Penha de Souza Aleida March/2004 Advisor: Eduardo de Miranda Batista Departent: Civil Engineering The thesis presents these results of the experiental analysis addressed to the study of the echanical properties of coposite aterial. The studies were developed on the barrios of tensile and flexural tests. The aterial density and the voluetric fraction of atrix, voids an fibers were also easured with the help of burnout ethod, as well as with etalography associated with iage analysis technique. The following echanical properties were studied: the tensile odulus, the tensile strength and the total strain at collapse load, easured with the help of standard press achine. The flexural odulus was easured by eans of standard specien under siply supported bending experients. A special device was developed to perfor these flexural tests. The fiber, the atrix and the void volue ratios were evaluated with the help of iage analysis technique. The confiration of these results was obtained after coparing with the results of the burnout ethod and allowed standardization of the applied procedures. vi

7 ÍNDICE INTRODUÇÃO... 1 PULTRUDADOS REFORÇADOS COM FIBRA DE VIDRO Processo de pultrusão Manuseio e utilização de pultrudados Defeitos e iperfeições ais couns e pultrudados co reforço de fibras de vidro Principais propriedades da fibra de vidro Principais propriedades da atriz Copósitos reforçados co fibra de vidro Propriedades físicas dos copósitos Massa específica e peso específico Fração voluétrica de fibra Fração voluétrica de Vazios (Porosidade) Propriedades ecânicas dos copósitos Módulo de elasticidade longitudinal na tração Módulo de elasticidade longitudinal na flexão Deforação lenta à teperatura abiente Fatores que afeta agnitude da deforação lenta Condições ideais para projeto de pultrudados reforçados co fibra de vidro Capítulo ANÁLISE EXPERIMENTAL Dados relativos ao aterial estudado Matérias prias usadas no perfil estudado Propriedades indicadas pelo fabricante Análise de peso específico Análise do volue de fibra Análise dos ensaios de tração Análise dos ensaios de flexão Análise dos ensaios de deforação lenta Capítulo vii

8 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS Peso específico Fração voluétrica de fibras Coportaento na tração Coportaento na flexão Coportaento na deforação lenta à teperatura abiente Capítulo CONCLUSÕES Conclusão Proposta para trabalhos futuros REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO A METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE DE MATERIAL PULTRUDADO EM RESINA REFORÇADA COM FIBRA DE VIDRO ATRAVÉS DE ENSAIO DE FLEXÃO UTILIZANDO PROTÓTIPO DE PEQUENO PORTE ANEXO B METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DA FRAÇÃO VOLUMÉTRICA DE FIBRAS, MATRIZ E VAZIOS DE COMPÓSITOS PULTRUDADOS DE RESINA REFORÇADA COM FIBRA DE VIDRO ATRAVÉS DE ANÁLISE DE IMAGEM viii

9 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Desenho esqueático do processo de pultrusão. Retirado de (2001)...2 Figura Foras coplexas de perfis pultrudados. Retirado de (2001)...2 Figura Esquea de pultrusão contínuo. Elaborado por Morrison Molded Fiber Glass Co...5 Figura Alientação contínua do reforço. Retirado de (2001)...6 Figura Banho de resina. Retirado de (2001)...6 Figura Saída do perfil da fora. Retirado de (2001)....7 Figura 2.5 Iage digitalizada de aterial copósito de vidro/poliéster (perfil U ). Seção transversal usada para deterinar fração voluétrica de vazios, de atriz e fibras Figura 2.6 Histograa da figura 2.5 ostrando o núero de pixels relativos à área de enor pico, que corresponde aos vazios e cuja fração voluétrica é de 6,83%...17 Figura Histograa da figura 2.5 ostrando o núero de pixels relativos à área de édio pico, que corresponde à atriz e cuja fração voluétrica é de 33,17% Figura Histograa da figura 2.5 ostrando o núero de pixels relativos à área de aior pico, que corresponde à fibra e cuja fração voluétrica é de 60,00% Figura 2.9 Flexão por 3 pontos de carregaento (u ponto de aplicação de carga e dois apoios Figura 2.10 Flexão por 4 pontos de carregaento (dois pontos de aplicação de carga e dois apoios)...22 Figura 3.1 Diensões e geoetria do perfil estudado Figura 3.2 Corpo de prova utilizado para obtenção do peso específico Figura 3.3 Iage digitalizada de fibra de vidro/poliéster da aostra T2. Seção transversal usada para deterinar fração voluétrica de vazios, atriz e fibras Figura Histograa da figura 3.3 ostrando o núero de pixels relativos à área de aior pico, que corresponde à fibra e cuja fração voluétrica encontrada foi de 59,19% ix

10 Figura Histograa da figura 3.3 ostrando o núero de pixels relativos à área de édio pico, que corresponde à atriz e cuja fração voluétrica encontrada foi de 38,17% Figura 3.6 Histograa da figura 3.3 ostrando o núero de pixels relativos à área de enor pico, que corresponde aos vazios e cuja fração voluétrica encontrada foi de 2,64%...31 Figura 3.7 Proteção do corpo de prova de tração Figura 3.8 Gráfico Tensão x Deforação do CP 1A Figura 3.9 Gráfico Tensão x Deforação do CP T Figura 3.10 Gráfico Tensão x Deforação do CP T Figura 3.11 Gráfico Tensão x Deforação do CP T Figura 3.12 Gráfico Tensão x Deforação dos cinco ciclos do CP COG Figura 3.13 Gráfico Tensão x Deforação copleto do CP COG Figura 3.14 Gráfico Tensão x Deforação dos cinco ciclos do CP COG Figura 3.15 Gráfico Tensão x Deforação copleto do CP COG Figura 3.16 Gráfico Tensão x Deforação dos cinco ciclos do CP COG Figura 3.17 Gráfico Tensão x Deforação copleto do CP COG Figura 3.18 Seção transversal do CP T2 ostrando a região de ruptura (50 X) e dois auentos onde se concentra as fibras longitudinais, (100 X e 200 X) Figura 3.19 Seção transversal do CP T2 ostrando a região afastada da ruptura (50 X) e dois auentos nas seções onde se concentra as fibras longitudinais, (100 X e 200 X) Figura 3.20 Dispositivo para aplicação de carga no ensaio de flexão por quatro pontos Figura 3.21 Montage utilizada no ensaio de flexão co indicação de carregaento Figura Gráfico Tensão x Flecha do ensaio de flexão co carga igual nos dois lados do suporte...44 Figura 3.23 Corpos de prova dos ensaios. (a) prieiro CP idealizado. (b) CP anterior co seção auentada por resina. (c).cp utilizado no ensaio de deforação lenta Figura 3.24 Esquea para confecção do CP utilizado no ensaio de deforação lenta Figura 3.25 Montage realizada para o ensaio de deforação lenta Figura 3.26 Instruentos de registro da deforação por deforação lenta x

11 Figura 3.27 Gráfico deforação lenta versus tepo correspondente à tensão de 127,5 MPa...50 Figura 3.28 Gráfico deforação lenta versus tepo correspondente à tensão de 255 MPa...50 Figura 4.1 Relação entre fração voluétrica de fibras e ódulo de elasticidade na tração Figura 4.2 Relação entre fração voluétrica de fibras e tensão áxia de tração...56 Figura 4.3 Aspecto da fratura do corpo de prova 1A Figura 4.4 Aspecto da fratura do corpo de prova T Figura 4.5 Aspecto da fratura do corpo de prova T Figura 4.6 Aspecto da fratura do corpo de prova T Figura 4.7 Aspecto da fratura do corpo de prova Cog Figura 4.8 Aspecto da fratura do corpo de prova Cog Figura 4.9 Aspecto da fratura do corpo de prova Cog Figura 5.1 Projeto para construção do protótipo a ser utilizado no ensaio de flexão por quatro pontos Figura Diensões do corpo de prova e características de aplicação de carga do ensaio de flexão xi

12 ÍNDICE DE TABELAS TABELA 2.1 Propriedades das fibras de vidro...10 TABELA Propriedades ecânicas e físicas poliéster de vidro TABELA 3.2 Avaliação de densidade...28 TABELA 3.3 Volue de fibras...29 TABELA 3.4 Resultados dos ensaios de tração...33 TABELA 3.5 Dados do ensaio de flexão - corpo de prova Cargas iguais de cada lado do suporte...43 TABELA 3.6 Resultados do ensaio de flexão - corpo de prova Cargas iguais de cada lado do suporte...44 TABELA 4.1 Valores para alongaento áxio na ruptura TABELA 4.2 VALORES para ódulo de elasticidade na tração xii

13 LISTA DE SÍMBOLOS c assa do copósito. f assa de fibra. assa de atriz. v c volue do copósito. v f volue de fibra. v volue de atriz. v v volue de vazios. ρ - assa específica. assa. v volue. ρ c - assa específica do copósito. ρ f - assa específica da fibra. ρ - assa específica da atriz. M fração de assa da atriz. M f fração de assa da fibra. V v fração voluétrica de vazios. V f fração voluétrica de fibras. V fração voluétrica de etriz. γ c - peso específico do copósito. γ f - peso específico da fibra. γ - peso específico da atriz. W f peso de fibras. W c peso do copósito. n 1 núero de pixels correspondente à área de pico ais baixo do histograa. n 2 - núero de pixels correspondente à área de pico édio do histograa. n 3 - núero de pixels correspondente à área de pico ais alto do histograa. xiii

14 N núero de pixels totais do histograa. E 1 ódulo de elasticidade longitudinal. υ 12 - coeficiente de Poisson longitudinal. E ct ódulo de elasticidade longitudinal à tração do copósito. E f ódulo de elasticidade longitudinal à tração da fibra. E ódulo de elasticidade longitudinal à tração da atriz σ ct - liite de resistência longitudinal à tração do copósito. σ f - liite de resistência longitudinal à tração da fibra. σ - liite de resistência longitudinal à tração da atriz. ε ct - alongaento áxio na ruptura à tração para o copósito. ε f - alongaento áxio na ruptura à tração para a fibra. ε - alongaento áxio na ruptura à tração para a atriz. M ax oento áxio à flexão. P = carga total a ser colocada no ensaio de flexão. f ax = flecha áxia que se deseja no ensaio de flexão. I = oento de inércia do corpo de prova de flexão. L = distância entre os apoios. b = largura do corpo de prova de flexão. h = espessura do corpo de prova de flexão. σ = tensão aplicada à flexão. E = ódulo de elasticidade à flexão. f = flecha a cada leitura de flexão. xiv

15 Capítulo 1 INTRODUÇÃO Materiais estruturais tê sido divididos e quatro categorias básicas confore relata ASHBY (1987): etais, políeros, cerâicos e copósitos, nele estando incluído o concreto arado. Confore definição de GIBSON (1994), copósitos consiste e dois ou ais ateriais distintos cobinados e ua unidade estrutural acroscópica. São geralente usados porque tê propriedades desejáveis que não pudera ser alcançadas por qualquer u dos ateriais e separado, dentre elas teos: Baixa condutibilidade elétrica; Alta resistência à corrosão quíica; Alto ódulo de elasticidade; Densidade enor que a do aço e aluínio; Pode ser fabricados e diversas cores e foratos; Baixo custo de anutenção; Fácil instalação e Alta resistência ecânica. As propriedades dos copósitos são ua função das propriedades de suas fases constituintes e da geoetria do reforço, a qual copreende fora, taanho, quantidade, distribuição e orientação das fibras ou partículas. Nos últios anos a utilização de copósitos pultrudados de resina reforçada co fibra de vidro te auentado gradativaente no Brasil, principalente nas indústrias de petróleo. Existe u núero infinito de possibilidades de fabricação de pultrudados cujo processo de fabricação é esqueatizado na figura 1.1. U copósito pultrudado pode ser projetado e função de u ou ais dos seguintes fatores: 1 - Fora: qualquer perfil de seção transversal constante pode ser pultrudado, confore apresentado na figura Matriz de resina: sisteas de resina pode ser odificados para atender a necessidades especiais coo, por exeplo, teperaturas elevadas ou abientes altaente corrosivos ou úidos. Resinas típicas inclue poliéster, ester de vinil, epóxi, e híbridas. 1

16 Figura 1.1 Desenho esqueático do processo de pultrusão. (2001). Retirado de Figura Foras coplexas de perfis pultrudados. (2001) Retirado de 3 - Reforços: o tipo, fora, posição e quantidade de reforços pode ser usados para axiizar econoia, orientar resistência, e/ou outras características físicas. O tipo de reforço pode ser, por exeplo, de fibras de vidro, carbono ou araida. O reforço de quaisquer destas fibras pode ser na fora de feixe (ultifilaentos), tapete (fibras longas contidas nua fora de tapete junto co ua caada resinosa), ou tecidos. 2

17 4 - Projeto do copósito: ua peça pode ser fabricada por pultrusão, projetandose a resina e/ou reforço para alcançar ua necessidade particular. Qualquer projeto pode ser udado para alcançar propriedades especificadas, por exeplo, udando a quantidade, distribuição, tipo ou fora do reforço. Confore CALLISTER JR. (1994), REINHART (1987), CHAWLA (1987), podeos citar alguas aplicações para perfis pultrudados: - Construções off-shore. - Aeronaves. - Mineração. - Autoóveis. - Plantas de processo Industrial. - Telefonia óvel. - Construções de edifícios. - Construção naval. As propriedades ecânicas e físicas de u copósito de resina reforçada co fibra de vidro pode ser avaliadas através de ensaios coo: tração, copressão, flexão, torção, deforação lenta, queia e etalografia. O ensaio de etalografia nos perite avaliar propriedades físicas e características iportantes para o copósito, co o auxílio da técnica de análise de iagens, tais coo: fração voluétrica de fibras, atriz e vazios, diâetro das fibras ou partículas e copriento de fibras. O perfil pultrudado analisado no presente trabalho te a fora de seção tipo I, e pode ser utilizado e construção de edifícios, coo eleento estrutural secundário e construções off-shore, plantas de processo industrial e telefonia óvel, por exeplo. Os objetivos principais da presente pesquisa são os seguintes: - Avaliação das propriedades ecânicas de ódulo de elasticidade à tração, liite de resistência à tração, alongaento na ruptura à tração, ódulo de elasticidade à flexão e deforação por deforação lenta diferida no tepo à teperatura abiente. - Avaliação das propriedades físicas de peso específico e fração voluétrica de fibras, atriz e vazios. - Desenvolviento de etodologia para padronização de ensaio de flexão por quatro pontos. Esta etodologia deve ser elaborada de aneira siplificada co vistas a peritir ua avaliação do ódulo de elasticidade à flexão na própria indústria, coo parâetro de controle de qualidade. 3

18 - Desenvolviento de etodologia para padronização de avaliação da fração voluétrica de fibras, atriz e vazios através da técnica de análise de iage. Esta etodologia tabé te a função de peritir u elhor controle de qualidade dos copósitos fabricados. Para peritir a avaliação das propriedades ecânicas de tração, fora realizados ensaios de tração siples e cíclica. O ódulo de elasticidade à flexão, foi avaliado através do ensaio de flexão por quatro pontos. A deforação lenta à teperatura abiente foi avaliada através de ensaio co carregaento do tipo gravitacional. E relação às propriedades físicas, o peso específico teve sua avaliação realizada por pesage e edição da geoetria da aostra. Já a fração voluétrica das fibras foi avaliada pelo ensaio de queia e análise de iage para apenas ua das aostras. Para esta aostra pela esa técnica tabé foi possível avaliar as frações voluétricas de atriz e vazios. No capítulo 2, são apresentadas considerações a respeito do coportaento de pultrudados reforçados co fibra de vidro. Os detalhes da análise experiental realizada e os resultados obtidos são apresentados no capítulo 3. O capítulo 4 apresenta a análise e discussão desses resultados e, finalente, as conclusões deste estudo e sugestão para trabalhos futuros são apresentados no capítulo 5. 4

19 Capítulo 2 PULTRUDADOS REFORÇADOS COM FIBRA DE VIDRO 2.1 Processo de pultrusão Pultrusão é u processo industrial para produção contínua de foras estruturais de resina plástica reforçada. As atérias-prias são ua istura de resina líquida (contendo resina e eleentos aditivos, coo por exeplo, coagulantes) e fibras flexíveis para reforço. O equipaento de pultrusão puxa estas atérias-prias (e lugar de epurrar coo é o caso da extrusão) através de u olde de aço aquecido. Os ateriais de reforço alienta o equipaento de fora contínua co rolos de tapetes e/ou rolos de fios. Os reforços são saturados (olhados), co a istura de resina fora da fora, e atravessa o olde aquecido. O endureciento da resina é iniciado pelo calor do olde e co isso obteos u perfil rígido e curado. O conceito básico do processo de pultrusão é ostrado no esquea da figura 2.1, e suas fases são descritas a seguir. Figura Esquea de pultrusão contínuo. Elaborado por Morrison Molded Fiber Glass Co. 5

20 Os rolos posiciona os reforços para alientação subseqüente nas guias. O reforço deve ser localizado corretaente dentro do copósito sendo esta a função das guias de reforço, confore pode-se observar na figura 2.2. Figura Alientação contínua do reforço. Retirado de (2001). O banho de resina satura (olha) o reforço co ua solução que conté a resina, pigento, e catalisador co o intuito de garantir ua ipregnação externa cuidadosa (saturação copleta) do reforço, coo ostra a figura 2.3. Figura Banho de resina. Retirado de (2001). 6

21 No final do banho de resina, o copósito está e fora de folha plana. A seguir passa por u olde inicial que aproxia o copósito do forato final. Esta fase eliina a resina e excesso. Confore o produto avança no olde, a reação é ativada pelo calor e o copósito é curado (endurecido). No final da esa de pultrusão, o perfil curado é puxado para ser cortado no taanho correto, confore ostrado na figura 2.4. É necessário esfriar o perfil para prevenir fissuras e deforação antes que seja retirado para arazenaento. (2001). Figura Saída do perfil da fora. Retirado de E certas aplicações, ua unidade geradora de onda de rádio freqüência é usada para pré-aquecer o copósito antes de entrar na fôra. Quando e uso, o aquecedor de rádio freqüência é posicionado entre o banho de resina e o olde inicial. 2.2 Manuseio e utilização de pultrudados Os pultrudados são ateriais de fácil utilização e anuseio. Para se ontar estruturas co perfis de aterial pultrudado, pode ser usadas as esas ferraentas noralente usadas para se trabalhar, por exeplo, co adeira, aluínio ou aço. 7

22 Os pultrudados pode ser cortados e perfurados, desde que a espessura áxia seja 3/16 para perfuração e ¼ para corte. Os acessórios (coo discos de corte e brocas) utilizados para estes serviços deve ser à base de carbono ou ter a região de corte coberta co pontas de diaante. O pó produzido nessas etapas não é tóxico e não apresenta nenhu perigo sério à saúde, as pode causar irritação na pele, que pode ser reduzida ou eliinada co equipaento de proteção (acacão, luvas e áscara). Outro cuidado que deve ser observado é evitar a produção de calor excessivo e qualquer operação co áquina. Calor excessivo aolece a resina que une as fibras de vidro resultando e superfície de corte esfarrapada. Por últio, durante as operações de perfuração ou corte, os perfis deve ser be apoiados para prevenir deforações Defeitos e iperfeições ais couns e pultrudados co reforço de fibras de vidro Segundo LACOVARA, quando o projetista e o fabricante trabalha juntos e u projeto, os defeitos são enos prováveis de acontecer. Usando o "conceito de equipe" desde o princípio de u projeto, todos os eleentos necessários pode ser resolvidos antes que surja defeitos e iperfeições irreversíveis. Alguns desses defeitos interfere no desepenho do copósito alterando suas propriedades. Os defeitos ais relevantes que interfere nas propriedades do copósito são: Bolha - ua elevação arredondada e fora de bolha que pode ser superficial ou interna. Essas bolhas pode existir dentro do pultrudado coo ua área de delainação oca (noralente cheia de gás) debaixo de ua elevada caada superficial. Se essas bolhas fore de pequeno diâetro são chaadas de poros, se fore de diâetro aior são chaados de vazios Trincas - ua separação visual que acontece internaente ou penetra abaixo da superfície de pultrudados. Pode provocar ruptura. Fissuras -. últiplas trincas e pultrudados. Pode ser finas coo fios de cabelo e co forato de estrelas. Essas fissuras são ua região de concentração de tensões, e pode ser superficiais ou penetrare no reforço. Este defeito é bastante nocivo porque ipedirá a atriz de transitir noralente os esforços à fibra. 8

23 Delainação - é a separação de duas ou ais caadas de aterial ou planos de reforço dentro de u pultrudado. Cura insuficiente - ua anoralidade de pultrusão criada por falta de cura, ou cura incopleta e ua seção da resina. Esta condição noralente provoca redução na dureza e nas propriedades físicas. Seções espessas, curadas de fora para dentro, pode revelar cura insuficiente no centro da seção ebora copletaente curadas na superfície. Esta condição pode ser causada por teperatura de cura insuficiente, catalisador ipróprio, ou deslizaento uito rápido para a teperatura de cura. 2.4 Principais propriedades da fibra de vidro Confore CALLISTER (1994), ua característica iportante da aioria dos ateriais, especialente os ateriais frágeis, é que a adição de fibras de pequeno diâetro torna esse aterial uito ais resistente que o aterial principal, que é chaado de atriz. Co isto, a probabilidade da presença de ua falha crítica que pode conduzir a ua fratura, diinui co o volue decrescente do aterial da atriz. Esta característica é usada coo vantage nos copósitos reforçados co fibra. Por isso, geralente os ateriais usados coo fibras de reforço tê alta resistência à tração. Materiais que são classificados coo fibras tê diâetros pequenos e pode ser políeros ou cerâicos (por exeplo, o políero de araida, vidro, carbono, boro, óxido de aluínio e carboneto de silicone). Ua grande variedade de fibras é usada coo reforço para copósitos. As características desejáveis da aioria das fibras de reforço são: alta resistência, alta dureza; e densidade relativaente baixa. Cada tipo de fibra te suas próprias vantagens e desvantagens. Entre as ais utilizadas na fabricação de copósitos está a fibra de vidro que é couente utilizada e copósitos de baixo a édio desepenho. Fibra de vidro é u constituinte do copósito, que pode ser contínuo ou descontínuo, contido e ua atriz plástica. Este tipo de copósito é produzido e grandes quantidades. O vidro é o aterial de fibra de reforço ais usado por várias razões, confore descreve CALLISTER (1994): 1. É facilente obtido e fibras de alta-resistência à partir do estado fundido. 2. É encontrado facilente e pode ser fabricado utilizando ua grande variedade de técnicas industriais viáveis econoicaente. 9

24 3. Coo fibra, é relativaente resistente. E quando ebutida e ua atriz de plástico, produz u copósito co ua resistência específica uito alta. 4. Quando associada a alguns tipos de plásticos, possui ua inércia quíica que produz u copósito resistente à vários abientes corrosivos. As características de superfície das fibras de vidro são extreaente iportantes porque até eso pequenas iperfeições na sua superfície, pode afetar suas propriedades elásticas. Falhas de superfície acontece facilente quando a superfície da fibra de vidro entra e atrito co outro aterial duro. Geralente, superfícies de fibras de vidro expostas à atosfera, eso por pequenos períodos de tepo, são atacadas, o que interfere na união co a atriz. Ultiaente, para prevenir esses efeitos, durante a fabricação as fibras noralente são cobertas co u aterial que protege a superfície de dano e interações indesejáveis, o que perite ua adesão elhor entre a fibra e atriz. Confore indica DANIEL (1994), os dois tipos de fibra de vidro ais usados são E-glass e S-glass. Essas fibras tê coo vantage alta resistência e baixo custo e, coo desvantage, baixa dureza, baixa resistência à fadiga, baixa resistência a altas teperaturas e alta degradação quando subetidas à exposição e severas condições de uidade. A tabela 2.1 apresenta alguas propriedades referentes aos dois tipos ais usados de fibra de vidro. Tipo TABELA 2.1 PROPRIEDADES DAS FIBRAS DE VIDRO Módulo Resistência de Fabricante à tração elasticidade MPa (ksi) GPa (Msi) Densidade (g/c³) E-glass Corning (500) 72,5 (10,5) 2,54 S-glass Corning (650) 85,6 (12,4) 2, Principais propriedades da atriz A atriz nos copósitos desepenha três funções uito iportantes. Prieiro liga as fibras, sendo o eio pelo qual ua tensão externa aplicada é transitida e distribuída às fibras. Só ua proporção uito pequena da carga aplicada é absorvida pela atriz. A segunda função da atriz é proteger as fibras individuais de danos de superfície provocados por abrasão ecânica ou abientes agressivos. Tais interações 10

25 pode introduzir falhas de superfície capazes de forar fissuras que pode conduzir a ruptura co baixos níveis de tensão de tração. Finalente, a atriz separa as fibras e, e virtude de sua relativa plasticidade, previne a propagação de fraturas frágeis de fibra para fibra que poderia resultar e ruptura catastrófica. E outras palavras, a atriz serve coo ua barreira para propagação de fissuras, ebora ua fratura copleta não ocorrerá até que u núero grande de fibras adjacentes tenha falhado e tenha forado u agrupaento de falha de taanho crítico. Confore descrito e DANIEL (1994), quatro tipos de atrizes são usadas e copósitos: políérica, etálica, cerâica e de carbono. As atrizes etálicas, são recoendadas para aplicações sujeitas a altas teperaturas, aproxiadaente 800 C. Para aplicações que precisa resistir a altíssias teperaturas, acia de 1000º C, são usadas atrizes cerâicas. Noralente, etais e políeros são usados coo ateriais de atriz porque é desejável que se tenha algua ductilidade. Políeros são usados coo atriz na aioria das aplicações de copósitos, e função de suas propriedades e de tornar ais fácil a fabricação do copósito, confore relata CALLISTER (1994). As atrizes políéricas ais couente usadas são: epóxi e poliéster. As que ais se desenvolvera são do tipo epóxi, podendo ser foruladas co alta dureza. Há dois tipos de epóxis: os que cura a baixa teperatura (120 C) e são usados e coponentes expostos à baixa ou oderada variação de teperatura (por exeplo, ateriais esportivos), e os que cura a ua teperatura ais alta (175 C) e são usados e coponentes de alto desepenho e expostos a teperaturas ais elevadas e grandes variações de uidade (por exeplo, estrutura de aeronave). As atrizes de poliéster são extensaente usadas para aplicações e regiões arítias e industrias quíicas. Suas vantagens são baixo custo e flexibilidade na forulação. O principal uso de resinas de poliéster é e copósitos reforçados co fibra de vidro. Ua quantidade enore de resinas de poliéster pode ser produzida variando-se as proporções de seus coponentes. O EUROCOMP (1997) indica que, poliésteres reforçados co fibras de vidro são usados desde o início dos anos 60 na fabricação de barcos. Na indústria da construção se tornara extensaente utilizados e painéis pré-fabricados para forros e banheiras. 11

26 2.6 Copósitos reforçados co fibra de vidro Plásticos reforçados co fibra de vidro são referidos, freqüenteente, siplesente coo "fibra de vidro" (coo e tanques de fibra de vidro, foras estruturais de fibra de vidro, barcos de fibra de vidro, etc.). O que é usado neste contexto fibra de vidro, consiste nu copósito de atriz de resina plástica, reforçada através de fibras de vidro ebutidas. A resistência do reforço de fibra de vidro é principalente deterinada pelo tipo, orientação, quantidade, e localização das fibras no interior da atriz. A resina une o reforço de fibras de vidro, sendo este o principal responsável pela rigidez da peça. A resina usada deterina ainda a resistência à corrosão, resistência à chaa e teperatura áxia operacional, coo tabé contribui significativaente para certas características de resistência, inclusive resistência ao ipacto e resistência à fadiga. 2.7 Propriedades físicas dos copósitos A caracterização física de copósitos inclui a deterinação da densidade, do peso específico, das frações voluétricas de fibra, de atriz e de vazios, entre outras. Cada ua dessas propriedades serão coentadas a seguir Massa específica e peso específico Segundo CHAWLA (1987), se consideraros u copósito de assa c, a assa total do copósito será o total de soa das assas de fibra e atriz, ou seja: = + (2.1) c f Os índices c, f e indica respectivaente copósito, fibra e atriz, sendo a Eq. (2.1) válida para qualquer porcentage de vazios. O eso não ocorre co o volue (v c ), onde a porcentage de vazios te que ser incluída, e teríaos então: v = v + v + v (2.2) c f v Sabendo-se que ρ =, se relacionaros co a Eq. (2.1) tereos: v 12

27 13 c f f c f c c c v v v v v ρ ρ ρ + = + = = (2.3) Tabé podeos usar ua expressão derivada e teros de frações de assa obtida através da equação c c c v = ρ. Assi, = + + = + + = = v f f c v f c c c c v v v v v ρ ρ ρ ( ) c c v f f c c v f f c v f f V M M v v M M v M M ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ + + = + + = + + = ( ) ρ c v f f c c c V M M + + = ρ ρ ρ ρ ρ (2.4) ou, se agora tiraros o valor de V v da Eq. (2.4), tereos: = 1 = + + c c v f f c V M M ρ ρ ρ ρ ρ + = f f c v M M V ρ ρ ρ 1 (2.5) Freqüenteente, os conceitos de assa específica, peso específico e densidade, são facilente confundidos confore podeos ver a seguir BAUER (1982). Massa é a quantidade de atéria, e é constante para o eso corpo, esteja onde estiver. Peso é a força co que a assa é atraída para o centro da terra; varia de local para local. E chaa-se densidade de u aterial a relação entre a sua assa e a assa de eso volue de água destilada a 4 C, no vácuo. Se agora consideraros, não a assa, as o peso total do copósito (p c ), tereos o peso específico que é dado pela expressão: c c c v W = γ (2.6)

28 2.7.2 Fração voluétrica de fibra Existe vários étodos para a deterinação da fração voluétrica de fibra, que é ua propriedade iportante do copósito. Segundo DANIEL (1994), quando se pode garantir que o aterial copósito te ua quantidade desprezível (enos que 1%) ou nula de porosidade, a fração voluétrica de fibra pode ser obtida e função das densidades do copósito e dos seus coponentes pela seguinte relação: ρ ρ c V f = (2.7) onde f ρ c, ρ ρ ρ e ρ f são as assas específicas do copósito, da atriz e da fibra, respectivaente. Segundo CHAWLA (1987), se o volue de vazios é considerável tereos: V f = 1 V V (2.8) v onde V f, V e V v são frações voluétricas de fibra, atriz e vazios respectivaente. Os étodos de queia ASTM D 2584 (1990) e D 297 (1975), pode ser aplicados a copósitos que tê fibras inorgânicas e ua atriz orgânica, coo vidro/epóxi. Ua aostra do aterial copósito é seca e estufa e pesada, sendo então aquecida até a atriz estar copletaente queiada. lavado, seco e pesado. A relação de volue de fibra é obtida coo: V f c c O resíduo das cinzas é W f γ f = (2.9) W γ onde: W c e W f são os pesos do copósito e fibras, respectivaente. A relação do volue de fibra tabé pode ser deterinada através de técnicas óticas baseadas e análise de iage de fotoicrografia de seções transversais às fibras no copósito. Ua aproxiação eleentar consiste e contar o núero de fibras da seção transversal de ua fração dentro da região da fotoicrografia, calcular a área total das seções de fibra e dividir pela área total fotografada. Técnicas de análise de iage ais sofisticadas tabé são usadas e pode deterinar a fração voluétrica de fibra, de atriz e de vazios, confore LI et al. (1992) e RUDNAYOVÁ et al (2000). 14

29 2.7.3 Fração voluétrica de Vazios (Porosidade) A relação de volue de vazios (ou relação de porosidade) pode ser obtida coo descrito na nora ASTM D , isto é, expresso e teros das quantidades edidas na dissolução ácida ou étodos de queia, ASTM D 2584 (1990): V v ( W W ) W f γ f + c f γ = 1 (2.10) W γ c c ou, segundo CHAWLA (1987), através da seguinte equação: V v M f M = 1 ρ + c (2.11) ρ f ρ Segundo DANIEL (1994), o étodo preferido para deterinação de porosidade e u copósito é o étodo de análise de iage encionado anteriorente. A fotoicrografia da seção transversal de u copósito, ostra as fibras, atriz e vazios co tonalidades cinza claro, cinza escuro, e negro, respectivaente, confore se observa na figura 2.5. No procediento de análise de iage, a seção transversal é registrada por ua áquina fotográfica digital, acoplada a u icroscópio eletrônico que transite a iage e fora digital para u coputador. Esta iage é convertida e ua iage retangular inteira no odo escala de cinza, que corresponderá ao to cinzento de cada eleento de quadro (pixel). A iage digital é processada e representada nu histograa de níveis de cinza. Este histograa resue o conteúdo do nível de cinza da iage e ostra para cada nível o núero de pixels na iage. Para exeplificar o procediento, foi realizada etalografia de ua seção transversal retirada de u perfil U, co u volue de fibra de 60% indicado pelo fabricante. Processando a iage, obteve-se u histograa co três regiões distintas de pico, alto édio e baixo. Essas três regiões de pico do histograa, são representadas nas figuras 2.6, 2.7 e 2.8, e corresponde à porosidade, atriz, e fibras, respectivaente. Os pixels são separados e três grupos que corresponde à porosidade, atriz, e fibras. São assi obtidas as frações voluétricas de vazios, de atriz e de fibras coo a seguir: n = (2.12) N V v 1 15

30 n = (2.13) N V 2 n = (2.14) N V f 3 onde: n 1, n 2 e n 3 corresponde aos núeros de pixels dos níveis de cinza associados co porosidade, atriz, e fibras, respectivaente, e N é o núero total de pixels. Figura 2.5 Iage digitalizada de aterial copósito de vidro/poliéster (perfil U ). Seção transversal usada para deterinar fração voluétrica de vazios, de atriz e fibras. 16

31 Figura 2.6 Histograa da figura 2.5 ostrando o núero de pixels relativos à área de enor pico, que corresponde aos vazios e cuja fração voluétrica é de 6,83%. Figura Histograa da figura 2.5 ostrando o núero de pixels relativos à área de édio pico, que corresponde à atriz e cuja fração voluétrica é de 33,17%. 17

32 Figura Histograa da figura 2.5 ostrando o núero de pixels relativos à área de aior pico, que corresponde à fibra e cuja fração voluétrica é de 60,00% Propriedades ecânicas dos copósitos Neste ite considerareos os resultados da incorporação de fibras e ua atriz poliérica. Confore citado anteriorente no ite 2.5, a atriz, alé de unir as fibras, te a função iportante de transferir a carga aplicada para as fibras. É de grande iportância a possibilidade de se poder prever as propriedades de u copósito, deterinando as propriedades dos coponentes e o arranjo geoétrico a ser adotado. Poderíaos exainar vários aspectos da icroecânica dos copósitos fibrosos. No caso de propriedades ecânicas, podeos utilizar a regra das isturas CHAWLA (1987); DANIEL (1994) coo ua siplificação se o copósito é unidirecional, poré, se quiseros levar e conta características coo epacotaento das fibras (arranjo das fibras unidirecionais, que pode ser por exeplo quadrado ou hexagonal) e interação fibra/atriz, é elhor usar aproxiações ais sofisticadas baseadas na teoria de elasticidade que resulta e inforação ais precisa. 18

33 Confore descreve DANIEL (1994), estas propriedades pode apresentar variação iportante para o eso aterial, confore acontece por exeplo, e diferentes partidas de aço. Ne sepre é prático caracterizar cada grupo de aterial experientalente. É desejável realizar avaliações realistas das propriedades do copósito, coo ua função das propriedades de seus constituintes e características geoétricas, coo relação de volue de fibra e parâetros de epacotaento geoétrico. Ua variedade de étodos te sido usados para avaliar as propriedades ecânicas de ateriais copósitos. nos seguintes princípios e áreas de conheciento: - Mecânica de ateriais; - Análise nuérica; - Métodos sei-epíricos; - Métodos experientais. Alguns étodos pode ser agrupados co base As avaliações ecânicas de ateriais estão baseadas e suposições siplificadas de tensão unifore ou deforação unifore nos coponentes. Essas suposições são adequadas para propriedades longitudinais coo ódulo de elasticidade (E 1 ) e o coeficiente de Poisson principal ( ν 12). Aproxiações nuéricas usa diferenças finitas, eleentos finitos ou étodos de eleento de contorno, poré consoe algu tepo e não são aplicáveis na fora de expressões fechadas. faílias de curvas, ADAMS e DONER (1967). Noralente são apresentados resultados na fora de HALPIN and TSAI (1967), desenvolvera relações sei-epíricas para evitar as dificuldades co as aproxiações teóricas e facilitar a coputação. Estas relações são expressas e teros da edida da eficiência do reforço (ou transferência de carga) e é deterinado co a ajuda experiental Módulo de elasticidade longitudinal na tração Propriedades relacionadas a carregaento na direção das fibras, E 1 e ν 12, são doinadas pelas fibras que são noralente ais resistentes, rígidas, e te ua deforação últia ais baixa. Todas as avaliações e resultados experientais, neste 19

34 caso, estão uito próxios dos resultados obtidos pela regra das isturas, onde o ódulo longitudinal Ect é deterinado por: E = V E + V E (2.15) ct f f onde E f e E são o odulo longitudinal da fibra e da atriz, respectivaente, e V f e V são as relações de volue de fibra e atriz, respectivaente. Nesta relação, é assuido que a fibra pode ser anisotrópica, co propriedades diferentes nas direções axial e transversal e que a atriz é isotrópica. Usando u princípio de analogia podeos obter igualente a resistência à tração através da fórula: σ = V σ + V σ (2.16) ct f f Para copósitos co fibras uito rígidas, i.e., quando E f >>E, e valores significativos de V f, o copósito falha quando sua tensão longitudinal alcança a tensão últia da atriz. calculada aproxiadaente pela relação: Então, a resistência à tração longitudinal do copósito pode ser E f σ + ct σ V f V (2.17) E Ainda, usando o eso princípio, podeos obter o alongaento pela fórula: ε = V ε + V ε (2.18) ct f f Coo siplificação, VOIGT (1910) elaborou a seguinte hipótese: considerando u copósito unidirecional, assuios que as seções transversais deste copósito peranece planas depois de deforadas, ao aplicar-se ua força P na direção da fibra. Considerando-se que os dois coponentes adere perfeitaente e se, adicionalente, esses coponentes apresentare o eso valor do Coeficiente de Poisson, então, cada coponente sofrerá o eso alongaento longitudinal Assi, podeos escrever para a tensão e cada coponente: l ε f = ε = ε ct = (2.19) l onde ε ct é a deforação no copósito na direção longitudinal. Esta propriedade é denoinada isodeforação. Se fibra e atriz são elásticas, podeos relacionar a tensão σ nos dois coponentes para a deforação ε t, através do odulo de Young (E). Assi, tereos coo tradicionalente se adota: l. 20

35 E ct σ ε ct = (2.20) ct Módulo de elasticidade longitudinal na flexão O teste de flexão e ua pequena viga é o teste de execução ais siples, sendo por isso uito epregado. Nu ensaio de flexão a viga sofre dois estados de tensão distintos: o estado de tensão na face superior da viga é copressão, enquanto que na face inferior é de tração. Confore apresentado e EUROCOMP (1997), deveos notar que o ódulo de elasticidade na flexão não apresenta o eso valor que os ódulos de tração ou de copressão que pode ser deterinados por étodos teóricos. Ebora testes de flexão não forneça dados básicos para projeto, seu uso é freqüente e função do aterial estar sujeito a carregaento de flexão e serviço. No ensaio de flexão, se o objetivo é analisar o odo de falha e serviço, é necessário que a relação copriento/espessura do corpo de prova, seja seelhante à da peça estrutural a ser usada in situ, a qual se deseja qualificar. Se esta relação não for siilar, o odo de falha e serviço pode ser diferente do que se obteve no teste de laboratório. Mas, se o objetivo é apenas a avaliação do ódulo de elasticidade na flexão, a relação copriento/espesura não é iportante. Confore a nora ASTM D (1970), pode ser usados três pontos (figura 2.9) ou quatro pontos de carregaento (figura 2.10), ou seja, u ou dois pontos de carga, ais o núero de pontos de apoio que são dois e qualquer caso. Figura 2.9 Flexão por 3 pontos de carregaento (u ponto de aplicação de carga e dois apoios. 21

36 Figura 2.10 Flexão por 4 pontos de carregaento (dois pontos de aplicação de carga e dois apoios). Confore relata DONALD, o oento de carregaento áxio para flexão por 3 pontos é igual ao oento de carregaento áxio para flexão por 4 pontos, confore ostrado a seguir: ( L 2) PL 4 M = P 2 = (2.21) ax ax ( L 4) PL 4 M = P = (2.22) Três pontos de carregaento resulta e u oento de flexão que auenta linearente até u áxio no centro da viga. Quatro pontos de carregaento, resulta e u oento de flexão que auenta linearente até u áxio nos pontos de carregaento, e peranece constante entre eles. Assi, u aior volue de aterial é sujeito ao oento áxio no caso de quatro pontos de carregaento. Co base nas considerações anteriores, coparando os dois procedientos, não parece haver nenhua vantage distinta entre ua configuração ou outra que não seja 22

37 a possibilidade de realizar ais facilente a leitura da deflexão áxia. Parece-nos, portanto, ais apropriado a adoção do odelo de ensaio co quatro pontos de carga Deforação lenta à teperatura abiente Deforação lenta é a deforação de u aterial (ou estrutura) dependente do tepo, e função de ua carga constante. A deforação lenta pode ser definida coo a deforação adicional exibida por u aterial depois u deterinado tepo decorrido. Fibras coo vidro, boro, ou carbono apresenta pouquíssia deforação lenta às teperaturas de trabalho e copósitos de atriz poliérica. Igualente, a atriz poliérica de uso cou na aioria dos copósitos de alto desepenho, exibe relativaente baixas taxas de deforação lenta e baixas teperaturas. Assi, quando as propriedades são doinadas pelas fibras, os copósitos apresenta freqüenteente pequena ou nenhua deforação lenta ensurável e, quando as propriedades são doinadas pela atriz, apresenta uito pouca deforação lenta. E copósitos de fibras alinhadas, onde o carregaento ocorre ao longo da direção de fibra, é iprovável que ocorra probleas de deforação lenta significativos. Por outro lado, se o carregaento for perpendicular e relação à direção da fibra, pode resultar e deforação excessiva. A natureza e a quantidade do reforço são fatores iportantes na deforação lenta. No docuento EUROCOMP (1997), verificaos que copósitos co fração voluétrica de fibras co níveis altos tê pequena deforação lenta. Igualente, pequenas relaxações são obtidas para copósitos de fibras contínuas paralelas à carga externa. E ateriais reforçados co tecidos, o enrugaento pode causar fratura interlainar, contribuindo para a deforação lenta. De todos os reforços potenciais, tapete de fios cortados e tapetes de filaentos contínuos são os enos resistentes à deforação lenta. Há dificuldades para se extrair dados de deforação lenta na literatura publicada. Obter-se dados confiáveis é difícil, pela variedade de ateriais copósitos e freqüente ausência de detalhes que descreva o aterial na aioria das fontes de inforação. Freqüenteente, tais resultados são liitados, e só pode ser usados para indicar tendências. 23

38 Fatores que afeta agnitude da deforação lenta Segundo o EUROCOMP (1997), a deforação lenta é essencialente u fenôeno doinado pela atriz, para o qual os seguintes fatores deterinarão o grau de deforação lenta e u deterinado oento: (a) Materiais: - Tipo de resina e grau de cura. - Interface entre fibra e atriz. - Fração de volue de fibras. - Fora do reforço (tecido, fibras, tapetes, etc). - Orientação das fibras co respeito à carga aplicada. - Método de fabricação. (b) Abiente: - Teperatura. - Regie de carregaento (particularente copressão, flexão e todos os odos de fratura). - Substâncias quíicas agressivas. - Conteúdo de uidade. - Carregaento cíclico e interitente. Geralente, a atriz poliérica é o eleento de enor resistência ecânica de qualquer aterial copósito e deterinará o desepenho global e uso e serviço. A atriz te u papel crítico, transferindo carga para a fibra e estabilizando a fibra local e copressão e tração, fornecendo igualente proteção contra abientes agressivos. Entre os fatores listados acia, a teperatura te ua das influências ais significativas e coportaento de deforação lenta dos copósitos, e função do coportaento da atriz. E função dos fatores descritos acia, se houver necessidade de controlar os efeitos da deforação lenta, é essencial fazer ua boa seleção do políero a ser usado na fabricação do copósito. 24

39 Condições ideais para projeto de pultrudados reforçados co fibra de vidro Segundo o EUROCOMP (1997) a etodologia para projeto de pultrudados reforçados co fibra de vidro que satisfaça a resistência à deforação lenta deveria, fundaentalente, estar baseada e liitar as tensões iniciais na atriz. Isto deveria ser aplicado a todas as direções priárias de carregaento, onde deforação lenta e deflexões são críticas. Os reforços deveria ser contínuos, não enrugados, e ateriais fabricados para resistência e rigidez altas. E geral, isto iplica e ateriais co frações de volue altas, acia de 50% para as fibras. É necessário selecionar u sistea de resina para satisfazer efeitos de altas teperaturas, peritindo ua arge conservadora de pelo enos 50 C entre a teperatura de serviço e a teperatura de aoleciento do copósito, e tabé apresentar ua redução dos efeitos de uidade. As fibras deve ser alinhadas e relação às tensões principais, para liitar as deforações e iniizar a ruptura na resina. Coo já foi dito, as fibras deveria ser contínuas, poré, se for necessário o uso de tecidos, deve-se garantir que haja pouco enrugaento, para iniizar sua influência na deforação lenta. A deforação lenta das fibras é secundária e relação ao políero. No entanto, se fibras individuais falha, haverá ua redistribuição de carga que resultará e u auento da deforação lenta. 25