1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了耐火材料應(yīng)力應(yīng)變試驗方法的原理、設(shè)備、試樣、試驗步驟、結(jié)果計算及試驗報告。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于定形燒成耐火制品、化學(xué)結(jié)合耐火制品和不定形耐火材料。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 4513.5 不定形耐火材料 第5部分：試樣制備和預(yù)處理

      GB/T 8170 數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

      GB/T 10325 定形耐火制品抽驗收抽樣檢驗規(guī)則

3 原理

      常溫或?qū)⒃嚇蛹訜岬皆囼灉囟?，保溫至?guī)定的時間，對試樣上表面施加以一定速率增加的載荷直至試樣斷裂，在試樣下表面測量彎曲試樣的中心變形量，記錄載荷和對應(yīng)的中心變形量，從而計算出試樣的應(yīng)力和應(yīng)變。

4 設(shè)備

4.1 設(shè)備主要包括試驗爐、加荷裝置、試樣變形測量裝置和溫度測量裝置等，其測試原理見圖1。

      說明：

      1——上刀口；

      2——下刀口：

      3——示差管；

      4——試樣：

      5——測量桿。

圖1 測試原理示意圖

4.2 加荷裝置

4.2.1 加荷裝置應(yīng)具有2個下刀口和1個上刀口，3個刀口應(yīng)互相平行。下刀口之間的距離為（125±2）mm，上刀口應(yīng)放置在2個下刀口的正中，精確至±2mm。

4.2.2 刀口和試樣在試驗溫度下接觸時應(yīng)不發(fā)生任何反應(yīng)。

4.2.3 刀口長度應(yīng)比試樣寬度至少長5mm，刀口的曲率半徑應(yīng)為（5±1）mm，使用過程中刀口應(yīng)定期檢查，以保證其曲率半徑符合規(guī)定。

4.2.4 兩個下刀口應(yīng)在同一水平面上，其間距應(yīng)在室溫下測量，精確至±0.5mm。

4.2.5 加荷裝置應(yīng)能以規(guī)定的加荷速率對試樣均勻地加荷，并應(yīng)具備記錄或指示試樣斷裂時載荷的裝置，示值精度應(yīng)為±2％。

4.3 變形測量裝置

4.3.1 精度需達(dá)到1μm，并應(yīng)定期校正。

4.3.2 采用接觸式位移傳感器時，試樣的變形量通過傳遞機構(gòu)傳遞到位移傳感器；采用引伸計測量時，引伸計的精度不低于B＿1級，高溫下使用的引伸計的精度可在常溫下標(biāo)定，但盡可能帶高溫引伸桿一起標(biāo)定。對于自動記錄圖表引伸計，每次試驗前應(yīng)在試驗現(xiàn)場進行精度標(biāo)定。

4.3.3 非接觸式測量可采用激光，但應(yīng)滿足精度要求。

4.4 試驗爐

4.4.1 試驗爐應(yīng)能同時加熱加荷裝置和試樣，在試驗時試樣上的溫度應(yīng)均勻分布，溫差不超過士10℃。

4.4.2 對于含碳等易氧化試樣，試驗爐中試樣周圍的氣氛應(yīng)是中性的或還原性的，以保護試樣免于氧化。

4.5 溫度測量裝置

4.5.1 應(yīng)在試樣張力面中點附近用熱電偶測量溫度。

4.5.2 應(yīng)事先確定測量的溫度和試樣張力面中點溫度之間的關(guān)系，并定期檢查。

4.5.3 試驗期間應(yīng)使試樣張力面中點保持在試驗溫度下。

4.6 電熱干燥箱

      能控制溫度在（110±5）℃。

4.7 游標(biāo)卡尺

      分度值不大于0.05mm。

5 試樣

5.1 數(shù)量

5.1.1 定形耐火制品樣品的抽取及數(shù)量按GB/T 10325進行，也可按雙方約定的數(shù)量。

5.1.2 對不定形耐火材料，每組試樣應(yīng)不少于3個。

5.2 尺寸

5.2.1 通常情況下，定形耐火制品試樣應(yīng)為長條體，橫截面為（25±1）mmx（25±1）mm，長約為150mm，每個試樣長度方向上的相對面應(yīng)相互平行，允許偏差不超過±0.2mm，橫截面的對邊應(yīng)相互平行，允許偏差不超過0.1mm，應(yīng)保證試樣表面平滑，棱角完整。不定形耐火材料推薦橫截面為（40±1）mmx（40±1）mm，長約為160mm，其他尺寸在報告中注明。

5.2.2 在常溫下，用游標(biāo)卡尺測量試樣中部的高和寬，精確至士0.1mm。

5.3 制樣

5.3.1 由定形制品上切取的試樣，如果已知制品的壓制方向，應(yīng)保留垂直于壓制方向的一個原磚面做試樣的壓力面，并做標(biāo)記，而長度方向的其他表面不應(yīng)有原磚面。

5.3.2 使用模型制備的不定形耐火材料試樣，以成型時的側(cè)面作為試樣的壓力面。

5.3.3 一般情況下，試樣應(yīng)在（110±5）℃干燥至恒量；對易水化試樣，應(yīng)盡可能干切，如需濕切，濕切后用干布將水擦干后立即在電熱干燥箱內(nèi)（110±5）℃干燥至恒量；對含碳材料，濕切后立即在電熱干燥箱內(nèi)40℃以下干燥至恒量。

5.3.4 對化學(xué)結(jié)合耐火制品或不定形耐火材料，通常需要經(jīng)過預(yù)處理，預(yù)處理條件需經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商并在試驗報告中注明。

6 試驗步驟

6.1 常溫測試

6.1.1 將試樣對稱地置于下刀口上，試樣與下刀口接觸面的中心位置安裝位移測量裝置。

6.1.2 使上刀口在試樣的壓力面中部垂直地均勻加荷，直至試樣斷裂。應(yīng)力增加速率應(yīng)符合下列規(guī)定：

      ——致密耐火制品（0.15±0.015）MPa/s；

      ——隔熱耐火制品（0.05±0.005）MPa/s。

6.1.3 記錄加荷過程中試樣承受的載荷值和對應(yīng)的中心變形量。

6.2 高溫測試

6.2.1 試驗溫度應(yīng)由有關(guān)方面商定，推薦使用100℃的倍數(shù)（如1000℃，1100℃，1200℃等），如果需要也可使用50℃的倍數(shù)（如1050℃，1100℃，1150℃等）。

6.2.2 將試樣對稱地置于試驗爐內(nèi)的下刀口上，按規(guī)定的速率升溫，一般為4.5℃/min～5.5℃/min。對致密定形耐火材料，當(dāng)溫度超過500℃時，可采用10℃/min的升溫速率。

6.2.3 達(dá)到試驗溫度時，將試樣在此溫度下保溫一段時間，以使試樣上溫度分布均勻，溫差不超過±10℃，保溫時間應(yīng)在試驗報告中注明。

6.2.4 將試樣加熱到試驗溫度時開始保溫計時。對于燒成耐火材料保溫時間為30min。熱處理過的不定形耐火材料保溫時間為30min；未熱處理的不定形材料的保溫時間可為60min，也可由相關(guān)方協(xié)商確定。保溫時間和不定形材料的熱處理條件應(yīng)在試驗報告中注明。

6.2.5 在試驗過程中，由位于試樣壓力面中點附近的熱電偶測量的溫度波動不超過±2℃。

6.2.6 同6.1.2。

6.2.7 在試驗溫度下，記錄加荷過程中試樣承受的載荷值和對應(yīng)的中心變形量。

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