1 范圍

      本標準規定了耐火材料應力應變試驗方法的原理、設備、試樣、試驗步驟、結果計算及試驗報告。

      本標準適用于定形燒成耐火制品、化學結合耐火制品和不定形耐火材料。

2 規范性引用文件

      下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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：試樣制備和預處理

      GB/T 8170 數值修約規則與極限數值的表示和判定

      GB/T 10325 定形耐火制品抽驗收抽樣檢驗規則

3 原理

      常溫或將試樣加熱到試驗溫度，保溫至規定的時間，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，記錄載荷和對應的中心變形量，從而計算出試樣的應力和應變。

4 設備

4.1 設備主要包括試驗爐、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 加荷裝置應具有2個下刀口和1個上刀口，3個刀口應互相平行。下刀口之間的距離為（125±2）mm，上刀口應放置在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不發生任何反應。

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

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

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

4.3 變形測量裝置

4.3.1 精度需達到1μm，并應定期校正。

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定，但盡可能帶高溫引伸桿一起標定。對于自動記錄圖表引伸計，每次試驗前應在試驗現場進行精度標定。

4.3.3 非接觸式測量可采用激光，但應滿足精度要求。

4.4 試驗爐

4.4.1 試驗爐應能同時加熱加荷裝置和試樣，在試驗時試樣上的溫度應均勻分布，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 應在試樣張力面中點附近用熱電偶測量溫度。

4.5.2 應事先確定測量的溫度和試樣張力面中點溫度之間的關系，并定期檢查。

4.5.3 試驗期間應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 游標卡尺

      分度值不大于0.05mm。

5 試樣

5.1 數量

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

5.1.2 對不定形耐火材料，每組試樣應不少于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相互平行，允許偏差不超過±0.2mm，橫截面的對邊應相互平行，允許偏差不超過0.1mm，應保證試樣表面平滑，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，并做標記，而長度方向的其他表面不應有原磚面。

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

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

5.3.4 對化學結合耐火制品或不定形耐火材料，通常需要經過預處理，預處理條件需經有關方面協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。應力增加速率應符合下列規定：

      ——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的中心變形量。

6.2 高溫測試

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

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

6.2.3 達到試驗溫度時，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，也可由相關方協商確定。保溫時間和不定形材料的熱處理條件應在試驗報告中注明。

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的中心變形量。

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