Creep phenomena in fiber-reinforced materials for structural rehabilitation : a literature review

Fiber reinforced polymer (FRP) laminates are being currently used within industrial, aerospace, and civil fields. Fiber-reinforced composites have wide applications in the building industry, the reliability of composites over time can be evaluated by characterizing their deferred behavior. However, limited information concerning the Creep behavior of Fiber-reinforced composites has been found in the literature. Creep deformation is also known as time-dependent deformation, occurs after a period of time when composite material is under a sustained load, and deformations are increased by load, temperature, relative humidity, at a specific time. Due to the creep phenomena, material compositions lose stiffness which may affect even the strength reductions, of Fiber-reinforced materials. The present study includes a general knowledge of different properties related to fibers and matrix, an overview of creep phenomena and presents the different research papers and comparison between those experiments. Creep phenomena is a significant factor in determining the composites long-term strength and behavior, experimental data showed that the Fiber-reinforced composites with fibers have less creep strains than the unreinforced FRP laminates. A creep tests program was carried out in order to model the viscous behavior of the composites and their phases. A discussion on the comparison of creep strain response by the Burgers model, resulted as the most effective for describing the long-term creep data of tested Fiber-reinforced composites. In further studies, more attention should be at the changes in moisture content and changes in temperature. Besides, different fiber contents and fiber lengths and the effect on reinforcing structures should be more investigated.

I laminati in polimero rinforzato con fibre (FRP) sono attualmente utilizzati nei settori industriale, aerospaziale e civile. I compositi fibrorinforzati hanno ampie applicazioni nel settore edile, l'affidabilità dei compositi nel tempo può essere valutata caratterizzando il loro comportamento differito. Tuttavia, in letteratura sono state trovate informazioni limitate sul comportamento di Creep dei compositi fibrorinforzati. La deformazione di scorrimento è anche nota come deformazione dipendente dal tempo, si verifica dopo un periodo di tempo in cui il materiale composito è sottoposto a un carico sostenuto e le deformazioni sono aumentate dal carico, dalla temperatura, dall'umidità relativa, in un momento specifico. A causa dei fenomeni di creep, le composizioni dei materiali perdono rigidità che può influenzare anche le riduzioni di resistenza, dei materiali fibrorinforzati. Il presente studio include una conoscenza generale delle diverse proprietà relative alle fibre e alla matrice, una panoramica dei fenomeni di creep e presenta i diversi documenti di ricerca e il confronto tra questi esperimenti. I fenomeni di scorrimento sono un fattore significativo nel determinare la resistenza e il comportamento a lungo termine dei compositi, i dati sperimentali hanno mostrato che i compositi rinforzati con fibre con fibre hanno deformazioni di scorrimento inferiori rispetto ai laminati FRP non rinforzati. È stato effettuato un programma di prove di scorrimento al fine di modellare il comportamento viscoso dei compositi e le loro fasi. Una discussione sul confronto della risposta alla deformazione da scorrimento del modello Burgers è risultata la più efficace per descrivere i dati di scorrimento a lungo termine dei compositi fibrorinforzati testati. In ulteriori studi, maggiore attenzione dovrebbe essere rivolta alle variazioni del contenuto di umidità e alle variazioni di temperatura. Inoltre, i diversi contenuti di fibre e lunghezze di fibre e l'effetto sulle strutture di rinforzo dovrebbero essere più studiati.