12k碳纤维布是工程加固中经常用到的高性能加固材料,无论是工人、材料商、还是加固方都很喜爱它,因为它不仅施工简便、造价低,而且能够达到一般加固材料达不到的强度及施工效果。
或许你经常在实践中操作,却并不知道从理论上怎么解释它的使用合理性。我们知道,市面上厂家生产的碳纤维布有1k,3k,6k,12k,24k及以上大丝束纤维,那么抛出第一个问题:
K代表碳纤维的根数。碳纤维布不像一般的纺织品,它的纺织单元不是单丝,而是束丝。1K代表着碳纤维布其中一束纤维丝里包含了1000根丝,那么3K就代表一束碳纤维丝里包含了3000根碳纤维丝,12k就是12000根碳纤维丝。
《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011明确规定:
承重结构,对重要结构加固用的碳纤维,应选用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维;对于一般构件,除使用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的,若配有结构胶,尚允许使用不大于15k的。
一句简单的话,实则包含了太多的深意,来看一看:
碳纤维按主原料分为聚丙烯腈基PAN、沥青基和粘胶基,从结构加固的性能要求来考虑,只有PAN合适,符合承重结构的安全性和耐久性;沥青基只有中、高模量的长丝,适合高刚性材料的加固,但是一般的建筑结构加固很少遇到,且在国内无实际使用经验;粘胶基性能和质量差,不能用于承重结构。
另外,最近推出的玄武岩纤维,强度和弹性模量很低,只能用于替代无碱玻璃纤维,不能替代碳纤维。
小丝束抗拉强度十分稳定,离散性很小,其变异系数均在5%以下,且胶液容易渗透,故在生产和使用中对其性能和质量容易把控;而大丝束变异系数高达15%~18%,甚至更大,可靠性差,故不能用。
k数大于12,但不大于24的仍属于小丝束的范畴,但是就目前来讲,我国工程积累的经验均是12及15k,15以上的小丝束经验不足,谁也不能保证用了不出问题,因此为了安全性和耐久性,对一般结构仅允许使用不大于15k的。