Accelerated degradation protocol of FRPs with heating system and automatic data acquisition using the Arduino platform

Authors

DOI:

https://doi.org/10.14295/bjs.v1i7.84

Keywords:

Data acquisition, Arduino, FRP degradation, Accelerated protocol

Abstract

In general, degradation agents can generate changes in materials through chemical reactions, physical or mechanical processes, leading to a decrease in the performance of composite materials used in strengthening systems. The degradation evaluation can be performed through field tests, environmental aging stations, or in the laboratory using accelerated protocols. In this sense, an automatic system based on the use of the Arduino platform was developed and used in artificially accelerated degradation protocols of concrete beams strengthened with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) sheets, epoxy resins, CFRP, and concrete specimens. The Arduino system was responsible for heating the water of the degradation tank, keeping it within the required temperature range, and recording the data. The obtained results indicate that the proposed Arduino project could heat and maintain the water at a temperature of 50 ± 3 °C over the 42 days of the test. In addition, it was observed the degradation of the epoxy resins used in the strengthening system with reductions of up to 63% in the maximum resistance and 61% in the modulus of elasticity. Regarding the strengthened beams submitted to the standardized accelerated aging protocols, a reduction of 11% in the load-carrying capacity was observed. Finally, it was verified that the degradation protocol did not affect the properties of the concrete and CFRP specimens.

Author Biographies

Alexandre Alves, UFABC

Possui formação em Engenharia Mecânica e Aeronáutica com especialização em Engenharia Aeroespacial. Tem experiência na área de Termodinâmica, Aerodinâmica, Propulsão e Energia com ênfase em Combustão.

Amanda Duarte Escobal Mazzú, UFSCar

Doutoranda em Engenharia Civil pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGECiv) da Universidade Federal de São Carlo como bolsista CAPES. Mestra em Engenharia Civil pelo PPGECiv da UFSCar. Graduada em Engenharia Civil com ênfase em Sistemas Construtivos pela UFSCar.

Luís António Sarti Júnior, UFSCar

Doutorando em Engenharia Civil pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGECiv) da Universidade Federal de São Carlo como bolsista CAPES. Mestre em Engenharia Civil pelo PPGECiv da UFSCar.

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Published

2022-07-01

How to Cite

Dalfré, G. M., Alves, A., Mazzú, A. D. E., & Sarti Júnior, L. A. (2022). Accelerated degradation protocol of FRPs with heating system and automatic data acquisition using the Arduino platform. Brazilian Journal of Science, 1(7), 66–81. https://doi.org/10.14295/bjs.v1i7.84