1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了耐火材料高溫抗折強(qiáng)度試驗(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)告等。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于定形和不定形耐火材料。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對(duì)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 4513.5-2017，ISO 1927-5：2012,MOD)

      GB/T 4513.6 不定形耐火材料 第6部分：物理性能的測(cè)定（GB/T 4513.6-2017，ISO 1927-6：2012.MOD)

      GB/T 7321 定形耐火制品試樣制備方法

      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 定形耐火制品驗(yàn)收抽樣檢驗(yàn)規(guī)則（GB/T 10325-2012，ISO 5022：1979，NEQ）

3 術(shù)語(yǔ)和定義

      下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

      抗折強(qiáng)度 modulus of rupture

      具有一定尺寸的耐火材料條形試樣，在三點(diǎn)彎曲裝置上所能承受的最大應(yīng)力。

3.2

      試驗(yàn)溫度 test temperature

      試樣張力面中點(diǎn)的溫度（見(jiàn)5.3）。

4 原理

      將試樣加熱到試驗(yàn)溫度，保溫至規(guī)定的溫度分布，以恒定的加荷速率施加應(yīng)力直至試樣斷裂。

5 設(shè)備

5.1 加荷裝置

5.1.1 加荷裝置應(yīng)具有兩個(gè)下刀口和一個(gè)上刀口，三個(gè)刀口應(yīng)互相平行。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)試樣兩個(gè)支承刀口之間的距離為（125±2）mm。上刀口應(yīng)放置在兩個(gè)下刀口的正中，精確至±2mm（見(jiàn)圖1）。

      注：對(duì)于其他尺寸的試樣，跨距可進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

圖1 彎曲裝置原理圖

5.1.2 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)。

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

5.1.4 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。

5.1.5 加荷裝置應(yīng)能以規(guī)定的加荷速率（見(jiàn)7.2.2）對(duì)試樣的中部均勻地加荷，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％。

5.2 試驗(yàn)爐

5.2.1 試驗(yàn)爐應(yīng)能同時(shí)加熱加荷裝置和試樣，并且在試驗(yàn)時(shí)使試樣上溫度均勻分布，溫差不超過(guò)±10℃。

5.2.2 對(duì)于含炭等易氧化試樣，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。試驗(yàn)后試樣折斷處的表面與斷面應(yīng)無(wú)氧化變色。為此，應(yīng)采取下列措施之一：

      ——用氣密的試驗(yàn)爐，通入純凈的氬氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)性氣體；

      ——用非氣密的試驗(yàn)爐，用匣缽以石墨粉埋覆試樣。

5.2.3 爐子氣氛為空氣或其他指定的氣體，應(yīng)經(jīng)相關(guān)方同意。

5.3 溫度測(cè)量裝置

5.3.1 應(yīng)在試樣張力面中點(diǎn)附近用校準(zhǔn)的熱電偶測(cè)量溫度。

5.3.2 試驗(yàn)期間應(yīng)使試樣張力面中點(diǎn)的溫度保持在試驗(yàn)溫度下。

5.4 游標(biāo)卡尺

      分度值不大于0.05mm。

6 試樣

6.1 數(shù)量

6.1.1 定形耐火材料樣品的數(shù)量按GB/T 10325進(jìn)行，也可按由相關(guān)方商定。

6.1.2 定形耐火材料的制備按照GB/T 7321進(jìn)行。從每塊磚上切取的試樣數(shù)量由相關(guān)方確定，從每塊磚上切取的數(shù)量應(yīng)相同，并在報(bào)告中注明。

6.1.3 不定形耐火材料的制備按GB/T 4513.5進(jìn)行，每組試樣數(shù)量應(yīng)不少于3個(gè)。

6.2 形狀和尺寸

6.2.1 通常情況下，定形制品試樣應(yīng)為長(zhǎng)方體，橫截面為（25±1）mm×（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(guò)±0.2mm，橫截面的對(duì)邊應(yīng)相互平行，允許偏差不超過(guò)±0.1mm，應(yīng)保證試樣表面平滑，棱角完整。如果采用其他的尺寸，試樣的尺寸變化按5mm的間隔進(jìn)行。試樣長(zhǎng)度的最小值為100mm，寬度和高度的最小值為10mm。

      注：8.1中給出的公式僅對(duì)長(zhǎng)條狀的試樣有效，因此推薦試樣高與寬之比及試樣高與支撐刀口之間距離之比分別為h/b≥1/3.h/L.≤1/4。

6.2.2 不定形耐火材料的試樣尺寸按照GB/T 4513.6相關(guān)條款執(zhí)行。

6.2.3 用游標(biāo)卡尺測(cè)量常溫下試樣中部的長(zhǎng)和寬，精確至0.1mm。

6.3 試樣制備

6.3.1 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。如果已知試樣成型時(shí)的壓制方向，應(yīng)在每一塊試樣上標(biāo)明。

      注：建議采用連續(xù)凸緣金剛石刀片切割。如果使用齒形凸緣刀片，刀片切出的邊緣常出現(xiàn)破損，因此建議刀片進(jìn)入的面作為張力面。

6.3.2 不定形耐火材料以試樣成型時(shí)的側(cè)面做壓力面。

6.3.3 一般情況下，試樣應(yīng)在110℃±5℃烘干至恒量。對(duì)于易水化試樣，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鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)110℃±5℃干燥至恒量；對(duì)含炭材料，濕切后立即在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)40℃以下干燥至恒量。

6.3.4 對(duì)化學(xué)結(jié)合、焦油結(jié)合耐火制品或不定形耐火材料，通常需要經(jīng)過(guò)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。

7 試驗(yàn)步驟

7.1 加熱

7.1.1 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℃……），如果需要也可使用50℃的倍數(shù)（如1050℃，1100℃……）。

7.1.2 將試樣置于試驗(yàn)爐內(nèi)，按試樣材質(zhì)要求控制試樣周圍氣氛，將試樣加熱到試驗(yàn)溫度±10℃，升溫速率2℃/min～10℃/min，最好4℃/min～6℃/min。

7.1.3 達(dá)到試驗(yàn)溫度時(shí)，將試樣在此溫度下保溫一定時(shí)間，以使試樣上溫度分布均勻，溫差不超過(guò)±10℃，保溫時(shí)間應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。

      注：對(duì)于燒成耐火材料保溫時(shí)間一般為30min，對(duì)于不燒制品或不定形耐火材料，預(yù)處理與保溫時(shí)間由有關(guān)方面商定。

7.1.4 位于試樣壓力面中心點(diǎn)附近的熱電偶測(cè)量的溫度在試驗(yàn)過(guò)程中的波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)±2℃。

7.2 加荷

7.2.1 將試樣對(duì)稱地置于下刀口上。

7.2.2 使上刀口在試樣的壓力面中部垂直地均勻加荷，直至斷裂。加荷速率應(yīng)符合下列規(guī)定：

      ——致密耐火制品：0.15 MPa/s±0.015 MPa/s；

      ——隔熱耐火制品：0.05 MPa/s±0.005 MPa/s。

7.2.3 記錄試樣斷裂時(shí)的最大載荷（F_max）。

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