为什么必须选择聚丙烯腈基的小丝束纤维?
qq_1480485834011
2017年03月24日 14:47:04
只看楼主

碳纤维布作为加固材料,因其自身的优点:自重轻、高强度高模量、柔韧性强、抗高温等,国内已经慢慢的成熟起来,发展迅猛,用在很多的高速公路、桥梁、隧道、建筑上,主要是抗震补强加固。 用在重要结构加固,“必须”选择聚丙烯腈基12k或者12k以下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维; 对一般结构加固,除了使用聚丙烯腈基12k或者12k一下的小丝束纤维外,若有适配的结构胶,尚允许使用不大于15k的聚丙烯腈基碳纤维。

碳纤维布作为加固材料,因其自身的优点:自重轻、高强度高模量、柔韧性强、抗高温等,国内已经慢慢的成熟起来,发展迅猛,用在很多的高速公路、桥梁、隧道、建筑上,主要是抗震补强加固。
用在重要结构加固,“必须”选择聚丙烯腈基12k或者12k以下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维;
对一般结构加固,除了使用聚丙烯腈基12k或者12k一下的小丝束纤维外,若有适配的结构胶,尚允许使用不大于15k的聚丙烯腈基碳纤维。
为什么必须选择聚丙烯腈基的小丝束纤维?
首先,咱们了解一下,碳纤维的分类。
碳纤维按照主要原材料分为3类。聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维。
其次,不同碳纤维性能
选择聚丙烯腈基碳纤维,我们是从结构加固性能要求来作为考虑标准,只有聚丙烯腈基最符合承重结构的安全性和耐久性要求;聚丙烯腈碳纤维是以聚丙烯腈为原料制成的碳纤维,这期间经过预氧化、碳化两部工艺,物质组成上完全改变了,碳含量达到90%以上。
沥青基碳纤维,它是由石油沥青或煤沥青为原料,经沥青的精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于=92%的特种纤维。是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢但它只有中、高模量的长丝,都是用在需要高刚性材料的加固场合,而对于现在的建筑结构加固是很少遇到需要高刚性的加固场合。
粘胶基碳纤维,它的性能比较差,质量所以也不好,是不能用在承重结构的加固,用在耐烧蚀功能复合材料。
什么是碳纤维K系数?
K代表是丝束,用该字母乘以1000则为单丝根数,比如的12k碳纤维,则表示12000根单丝。
结构加固为什么严禁使用大丝束?
碳纤维的规格一般是1K-15K,但是还有一些48-320K的大丝束碳纤维,大丝束弹性模量33-35msi(1msi=1000000psi,1MPa=145psi=0.000145msi).
小丝束的抗拉强度十分稳定,离散性小,变异系数在5%以下,容易在生产和使用过程中,对其性能和质量进行有效的控制;而大丝束抗拉强度不稳定,变异系数高达15-18%,可靠性较差,大丝束碳纤维粘连、断丝等现象更多,这样会使强度、刚度受影响,性能有所降低,性能的分散性也会较大,不能作为承重结构加固材料。
什么是大丝束?什么是小丝束?
K数大于15,但不大于24的碳纤维仍然属于小丝束纤维的范围,所以1-24K是属于小丝束,48K以上的被称为大丝束。



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谢好
2017年03月24日 20:12:58
2楼
谢谢楼主分享好资料
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土木之家刘工
2017年03月27日 11:39:47
3楼
谢谢分享,楼主辛苦了
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