1 范围

      本标准规定了耐火材料应力应变试验方法的原理、设备、试样、试验步骤、结果计算及试验报告。

      本标准适用于定形烧成耐火制品、化学结合耐火制品和不定形耐火材料。

2 规范性引用文件

      下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

      GB/T 4513.5 不定形耐火材料 第5部分：试样制备和预处理

      GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

      GB/T 10325 定形耐火制品抽验收抽样检验规则

3 原理

      常温或将试样加热到试验温度，保温至规定的时间，对试样上表面施加以一定速率增加的载荷直至试样断裂，在试样下表面测量弯曲试样的中心变形量，记录载荷和对应的中心变形量，从而计算出试样的应力和应变。

4 设备

4.1 设备主要包括试验炉、加荷装置、试样变形测量装置和温度测量装置等，其测试原理见图1。

      说明：

      1——上刀口；

      2——下刀口：

      3——示差管；

      4——试样：

      5——测量杆。

图1 测试原理示意图

4.2 加荷装置

4.2.1 加荷装置应具有2个下刀口和1个上刀口，3个刀口应互相平行。下刀口之间的距离为（125±2）mm，上刀口应放置在2个下刀口的正中，精确至±2mm。

4.2.2 刀口和试样在试验温度下接触时应不发生任何反应。

4.2.3 刀口长度应比试样宽度至少长5mm，刀口的曲率半径应为（5±1）mm，使用过程中刀口应定期检查，以保证其曲率半径符合规定。

4.2.4 两个下刀口应在同一水平面上，其间距应在室温下测量，精确至±0.5mm。

4.2.5 加荷装置应能以规定的加荷速率对试样均匀地加荷，并应具备记录或指示试样断裂时载荷的装置，示值精度应为±2％。

4.3 变形测量装置

4.3.1 精度需达到1μm，并应定期校正。

4.3.2 采用接触式位移传感器时，试样的变形量通过传递机构传递到位移传感器；采用引伸计测量时，引伸计的精度不低于B＿1级，高温下使用的引伸计的精度可在常温下标定，但尽可能带高温引伸杆一起标定。对于自动记录图表引伸计，每次试验前应在试验现场进行精度标定。

4.3.3 非接触式测量可采用激光，但应满足精度要求。

4.4 试验炉

4.4.1 试验炉应能同时加热加荷装置和试样，在试验时试样上的温度应均匀分布，温差不超过士10℃。

4.4.2 对于含碳等易氧化试样，试验炉中试样周围的气氛应是中性的或还原性的，以保护试样免于氧化。

4.5 温度测量装置

4.5.1 应在试样张力面中点附近用热电偶测量温度。

4.5.2 应事先确定测量的温度和试样张力面中点温度之间的关系，并定期检查。

4.5.3 试验期间应使试样张力面中点保持在试验温度下。

4.6 电热干燥箱

      能控制温度在（110±5）℃。

4.7 游标卡尺

      分度值不大于0.05mm。

5 试样

5.1 数量

5.1.1 定形耐火制品样品的抽取及数量按GB/T 10325进行，也可按双方约定的数量。

5.1.2 对不定形耐火材料，每组试样应不少于3个。

5.2 尺寸

5.2.1 通常情况下，定形耐火制品试样应为长条体，横截面为（25±1）mmx（25±1）mm，长约为150mm，每个试样长度方向上的相对面应相互平行，允许偏差不超过±0.2mm，横截面的对边应相互平行，允许偏差不超过0.1mm，应保证试样表面平滑，棱角完整。不定形耐火材料推荐横截面为（40±1）mmx（40±1）mm，长约为160mm，其他尺寸在报告中注明。

5.2.2 在常温下，用游标卡尺测量试样中部的高和宽，精确至士0.1mm。

5.3 制样

5.3.1 由定形制品上切取的试样，如果已知制品的压制方向，应保留垂直于压制方向的一个原砖面做试样的压力面，并做标记，而长度方向的其他表面不应有原砖面。

5.3.2 使用模型制备的不定形耐火材料试样，以成型时的侧面作为试样的压力面。

5.3.3 一般情况下，试样应在（110±5）℃干燥至恒量；对易水化试样，应尽可能干切，如需湿切，湿切后用干布将水擦干后立即在电热干燥箱内（110±5）℃干燥至恒量；对含碳材料，湿切后立即在电热干燥箱内40℃以下干燥至恒量。

5.3.4 对化学结合耐火制品或不定形耐火材料，通常需要经过预处理，预处理条件需经有关方面协商并在试验报告中注明。

6 试验步骤

6.1 常温测试

6.1.1 将试样对称地置于下刀口上，试样与下刀口接触面的中心位置安装位移测量装置。

6.1.2 使上刀口在试样的压力面中部垂直地均匀加荷，直至试样断裂。应力增加速率应符合下列规定：

      ——致密耐火制品（0.15±0.015）MPa/s；

      ——隔热耐火制品（0.05±0.005）MPa/s。

6.1.3 记录加荷过程中试样承受的载荷值和对应的中心变形量。

6.2 高温测试

6.2.1 试验温度应由有关方面商定，推荐使用100℃的倍数（如1000℃，1100℃，1200℃等），如果需要也可使用50℃的倍数（如1050℃，1100℃，1150℃等）。

6.2.2 将试样对称地置于试验炉内的下刀口上，按规定的速率升温，一般为4.5℃/min～5.5℃/min。对致密定形耐火材料，当温度超过500℃时，可采用10℃/min的升温速率。

6.2.3 达到试验温度时，将试样在此温度下保温一段时间，以使试样上温度分布均匀，温差不超过±10℃，保温时间应在试验报告中注明。

6.2.4 将试样加热到试验温度时开始保温计时。对于烧成耐火材料保温时间为30min。热处理过的不定形耐火材料保温时间为30min；未热处理的不定形材料的保温时间可为60min，也可由相关方协商确定。保温时间和不定形材料的热处理条件应在试验报告中注明。

6.2.5 在试验过程中，由位于试样压力面中点附近的热电偶测量的温度波动不超过±2℃。

6.2.6 同6.1.2。

6.2.7 在试验温度下，记录加荷过程中试样承受的载荷值和对应的中心变形量。

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