12k碳纖維布是工程加固中經常用到的高性能加固材料,無論是工人、材料商、還是加固方都很喜愛它,因為它不僅施工簡便、造價低,而且能夠達到一般加固材料達不到的強度及施工效果。
或許你經常在實踐中操作,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,那么拋出第一個問題:
K代表碳纖維的根數。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。
《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》GB50728-2011明確規定:
承重結構,對重要結構加固用的碳纖維,應選用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的小絲束纖維,嚴禁使用大絲束纖維;對于一般構件,除使用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的,若配有結構膠,尚允許使用不大于15k的。
一句簡單的話,實則包含了太多的深意,來看一看:
碳纖維按主原料分為聚丙烯腈基PAN、瀝青基和粘膠基,從結構加固的性能要求來考慮,只有PAN合適,符合承重結構的安全性和耐久性;瀝青基只有中、高模量的長絲,適合高剛性材料的加固,但是一般的建筑結構加固很少遇到,且在國內無實際使用經驗;粘膠基性能和質量差,不能用于承重結構。
另外,最近推出的玄武巖纖維,強度和彈性模量很低,只能用于替代無堿玻璃纖維,不能替代碳纖維。
小絲束抗拉強度十分穩定,離散性很小,其變異系數均在5%以下,且膠液容易滲透,故在生產和使用中對其性能和質量容易把控;而大絲束變異系數高達15%~18%,甚至更大,可靠性差,故不能用。
k數大于12,但不大于24的仍屬于小絲束的范疇,但是就目前來講,我國工程積累的經驗均是12及15k,15以上的小絲束經驗不足,誰也不能保證用了不出問題,因此為了安全性和耐久性,對一般結構僅允許使用不大于15k的。