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本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了耐火材料應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)方法的原理、設(shè)備、試樣、試驗(yàn)步驟、結(jié)果計(jì)算及試驗(yàn)報(bào)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。
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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(yàn)收抽樣檢驗(yàn)規(guī)則
常溫或?qū)⒃嚇蛹訜岬皆囼?yàn)溫度，保溫至規(guī)定的時(shí)間，對(duì)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(cè)量彎曲試樣的中心變形量，記錄載荷和對(duì)應(yīng)的中心變形量，從而計(jì)算出試樣的應(yīng)力和應(yīng)變。
4.1 設(shè)備主要包括試驗(yàn)爐、加荷裝置、試樣變形測(cè)量裝置和溫度測(cè)量裝置等，其測(cè)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(cè)量桿。
圖1 測(cè)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(gè)下刀口和1個(gè)上刀口，3個(gè)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(gè)下刀口的正中，精確至±2mm。
4.2.2 刀口和試樣在試驗(yàn)溫度下接觸時(shí)應(yīng)不發(fā)生任何反應(yīng)。
4.2.3 刀口長(zhǎng)度應(yīng)比試樣寬度至少長(zhǎng)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(gè)下刀口應(yīng)在同一水平面上，其間距應(yīng)在室溫下測(cè)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(duì)試樣均勻地加荷，并應(yīng)具備記錄或指示試樣斷裂時(shí)載荷的裝置，示值精度應(yīng)為±2％。
4.3 變形測(cè)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(shí)，試樣的變形量通過傳遞機(jī)構(gòu)傳遞到位移傳感器；采用引伸計(jì)測(cè)量時(shí)，引伸計(jì)的精度不低于B＿1級(jí)，高溫下使用的引伸計(jì)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(duì)于自動(dòng)記錄圖表引伸計(jì)，每次試驗(yàn)前應(yīng)在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精度標(biāo)定。
4.3.3 非接觸式測(cè)量可采用激光，但應(yīng)滿足精度要求。
4.4 試驗(yàn)爐
4.4.1 試驗(yàn)爐應(yīng)能同時(shí)加熱加荷裝置和試樣，在試驗(yàn)時(shí)試樣上的溫度應(yīng)均勻分布，溫差不超過士10℃。
4.4.2 對(duì)于含碳等易氧化試樣，試驗(yàn)爐中試樣周圍的氣氛應(yīng)是中性的或還原性的，以保護(hù)試樣免于氧化。
4.5 溫度測(cè)量裝置
4.5.1 應(yīng)在試樣張力面中點(diǎn)附近用熱電偶測(cè)量溫度。
4.5.2 應(yīng)事先確定測(cè)量的溫度和試樣張力面中點(diǎn)溫度之間的關(guān)系，并定期檢查。
4.5.3 試驗(yàn)期間應(yīng)使試樣張力面中點(diǎn)保持在試驗(yàn)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。
5.1 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(jìn)行，也可按雙方約定的數(shù)量。
5.1.2 對(duì)不定形耐火材料，每組試樣應(yīng)不少于3個(gè)。
5.2 尺寸
5.2.1 通常情況下，定形耐火制品試樣應(yīng)為長(zhǎng)條體，橫截面為（25±1）mmx（25±1）mm，長(zhǎng)約為150mm，每個(gè)試樣長(zhǎng)度方向上的相對(duì)面應(yīng)相互平行，允許偏差不超過±0.2mm，橫截面的對(duì)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(zhǎng)約為160mm，其他尺寸在報(bào)告中注明。
5.2.2 在常溫下，用游標(biāo)卡尺測(cè)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(gè)原磚面做試樣的壓力面，并做標(biāo)記，而長(zhǎng)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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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?xiàng)l件需經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商并在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
6.1 常溫測(cè)試
6.1.1 將試樣對(duì)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(cè)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(duì)應(yīng)的中心變形量。
6.2 高溫測(cè)試
6.2.1 試驗(yàn)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(duì)稱地置于試驗(yàn)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(duì)致密定形耐火材料，當(dāng)溫度超過500℃時(shí)，可采用10℃/min的升溫速率。
6.2.3 達(dá)到試驗(yàn)溫度時(shí)，將試樣在此溫度下保溫一段時(shí)間，以使試樣上溫度分布均勻，溫差不超過±10℃，保溫時(shí)間應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
6.2.4 將試樣加熱到試驗(yàn)溫度時(shí)開始保溫計(jì)時(shí)。對(duì)于燒成耐火材料保溫時(shí)間為30min。熱處理過的不定形耐火材料保溫時(shí)間為30min；未熱處理的不定形材料的保溫時(shí)間可為60min，也可由相關(guān)方協(xié)商確定。保溫時(shí)間和不定形材料的熱處理?xiàng)l件應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
6.2.5 在試驗(yàn)過程中，由位于試樣壓力面中點(diǎn)附近的熱電偶測(cè)量的溫度波動(dòng)不超過±2℃。
6.2.6 同6.1.2。
6.2.7 在試驗(yàn)溫度下，記錄加荷過程中試樣承受的載荷值和對(duì)應(yīng)的中心變形量。
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