12k碳纖維布是工程加固中經(jīng)常用到的高性能加固材料,無(wú)論是工人、材料商、還是加固方都很喜愛(ài)它,因?yàn)樗粌H施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低,而且能夠達(dá)到一般加固材料達(dá)不到的強(qiáng)度及施工效果。
或許你經(jīng)常在實(shí)踐中操作,卻并不知道從理論上怎么解釋它的使用合理性。我們知道,市面上廠家生產(chǎn)的碳纖維布有1k,3k,6k,12k,24k及以上大絲束纖維,那么拋出第一個(gè)問(wèn)題:
K代表碳纖維的根數(shù)。碳纖維布不像一般的紡織品,它的紡織單元不是單絲,而是束絲。1K代表著碳纖維布其中一束纖維絲里包含了1000根絲,那么3K就代表一束碳纖維絲里包含了3000根碳纖維絲,12k就是12000根碳纖維絲。
《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》GB50728-2011明確規(guī)定:
承重結(jié)構(gòu),對(duì)重要結(jié)構(gòu)加固用的碳纖維,應(yīng)選用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的小絲束纖維,嚴(yán)禁使用大絲束纖維;對(duì)于一般構(gòu)件,除使用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的,若配有結(jié)構(gòu)膠,尚允許使用不大于15k的。
一句簡(jiǎn)單的話,實(shí)則包含了太多的深意,來(lái)看一看:
碳纖維按主原料分為聚丙烯腈基PAN、瀝青基和粘膠基,從結(jié)構(gòu)加固的性能要求來(lái)考慮,只有PAN合適,符合承重結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性;瀝青基只有中、高模量的長(zhǎng)絲,適合高剛性材料的加固,但是一般的建筑結(jié)構(gòu)加固很少遇到,且在國(guó)內(nèi)無(wú)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn);粘膠基性能和質(zhì)量差,不能用于承重結(jié)構(gòu)。
另外,最近推出的玄武巖纖維,強(qiáng)度和彈性模量很低,只能用于替代無(wú)堿玻璃纖維,不能替代碳纖維。
小絲束抗拉強(qiáng)度十分穩(wěn)定,離散性很小,其變異系數(shù)均在5%以下,且膠液容易滲透,故在生產(chǎn)和使用中對(duì)其性能和質(zhì)量容易把控;而大絲束變異系數(shù)高達(dá)15%~18%,甚至更大,可靠性差,故不能用。
k數(shù)大于12,但不大于24的仍屬于小絲束的范疇,但是就目前來(lái)講,我國(guó)工程積累的經(jīng)驗(yàn)均是12及15k,15以上的小絲束經(jīng)驗(yàn)不足,誰(shuí)也不能保證用了不出問(wèn)題,因此為了安全性和耐久性,對(duì)一般結(jié)構(gòu)僅允許使用不大于15k的。