解析·碳纤维布的强度

碳布规格型号

对于我们从事加固行业的人来说碳纤维布也不定都不陌生，大家也经常听到一级300g、一级200g、二级300g、二级200g规格的碳布，那么对于这些规格的碳纤维布大家真的那么了解么？现在给大家介绍下如何区分这几种规格的碳布。

根据碳纤维的强度等级可分为一级和二级。

一级碳纤维布和二级碳纤维布在外观上是看不出区别的，只是力学性能有区别。

一级碳纤维布的抗拉强度≥3400MPa，弹性模量≥230GPa，伸长率≥1.6%；

二级碳纤维布的抗拉强度≥3000MPa，弹性模量≥200GPa，伸长率≥1.5%。

一级碳纤维布和二级碳纤维布在外观上看不出区别，需要送实验室进行检测才可以分辨出碳布的强度等级。但不同厂家为了区别一级和二级会在生产时自己做好记号。

碳布按单位面积克数分为200g和300g，其实200g表示的是1㎡碳布的质量是200g，同理300g碳布表示的是1㎡碳布的质量为300g。

由于碳纤维的密度是1.8g/cm3，可以计算出300g碳布的厚度为0.167mm，200g的碳布厚度为0.111mm。有时候设计图纸也会不提克重，而直接说厚度，其实厚度为0.111mm的碳布就代表的是200g碳布。

那么又如何区分200g/㎡、300g/㎡的碳布呢，其实最简单的方法直接数碳纤维原丝束的数量就可以。

我们加固行业用的碳纤维基本都是12K，12K碳纤维原丝的线密度为0.8g/m，所以10cm宽的200g/㎡碳纤维布拥有25束碳纤维原丝，10cm宽的300g/㎡碳纤维布拥有37束碳纤维原丝。

在碳纤维布采购时，经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少，大部分人会告诉你是3400MPa，其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢？

碳纤维布的强度

一、抗拉强度标准值

一般说的抗拉强度就表示抗拉强度标准值，碳纤维布的抗拉强度表示碳纤维布单位面积所能承受的最大拉应力，说的简单点就是1mm²截面积的碳纤维布可以承受3400N的力。以一级300g的碳布为例，100mm宽它的截面积S=a（碳布宽度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm²，那它理论上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工单位对抗拉强度关注更多一些，因为在采购碳布时要求碳布抗拉强度为3400MPa，如果达不到则表示碳布不合格，是不可以应用在本工程中的。

二、抗拉强度设计值

同样的碳布在不同的加固构件中抗拉强度是有可能是不一样的，一级碳布抗拉强度设计值在重要构件中取1600MPa，在一般构件中取2300MPa。很多人疑惑，为什么越是重要对的构件设计值反而越小呢，首先要明白抗拉强度设计值是在受力计算时计算的值。一级碳布的抗拉强度标准值是3400MPa，已经是确定的，那么在计算时取值越小肯定是越安全的，所以导致重要构件的抗拉强度设计值小于一般构件的抗拉强度设计值。设计单位对抗拉强度设计值更关注一些，因为在受力计算时，用到的都是抗拉强度设计值。

抗拉强度标准值和抗拉强度之间有什么联系呢？

首先碳纤维布只有达到3400MPa的抗拉强度标准值才可以按相应的抗拉强度设计值去计算。在加固时碳纤维布具体能发挥多大的抗拉强度呢？这个不好确定，因为每个工程的具体情况不一样，实际发挥的强度也不一样，有些结构变形较大采用碳纤维加固就会导致碳纤维的强度发挥的很少，甚至可能发挥的强度小于抗拉强度设计值，这样结构就会有一定安全风险，所以这样的结构也不适合采用碳纤维布进行加固。

强度是碳纤维布一个很重要的参数，在加固工程中要充分利用碳纤维的抗拉强度，这样才能使结构更加安全。

来源：加固技术

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