耐火材料 高溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法 征求意見稿

GB/T34218—202X耐火材料高溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了測(cè)試耐火材料高溫耐壓強(qiáng)度的定義、原理、設(shè)備、試樣、步驟和結(jié)果計(jì)算等內(nèi)容。本文件適用于耐火材料高溫耐壓強(qiáng)度的測(cè)定。注：本文件可用于密封加熱爐和還原氣氛下的含碳耐火材料高2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；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/T4513.2不定形耐火材料第2部分：取樣（GB/T4513.2—2017，ISO1927-2:2012，IDT）GB/T4513.5不定形耐火材料第5部分：試樣制備和預(yù)處理（GB/T4513.5—2017，ISO1927-6:2012，IDT）GB/T5072耐火材料常溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法（ISO8895:2004；ISO10059-1:1992；ISO10059-2:2003，MOD）GB/T7321定形耐火制品試樣制備方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示與判定GB/T10325定形耐火制品驗(yàn)收抽樣檢驗(yàn)規(guī)則（ISO5022:1979，NEQ）GB/T18930耐火材料術(shù)語(yǔ)（GB/T18930—2020，ISO836:2001，MOD）3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T18930界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1高溫耐壓強(qiáng)度Compressivestrengthatelevatedtemperature在高溫下，以規(guī)定條件加壓，試樣失效時(shí)所承受的最大載荷和平均受壓面積的比值。（來(lái)源：GB/T18930—2020，2.5.77，有修改）4原理以規(guī)定的升溫速率加熱試樣到試驗(yàn)溫度，對(duì)已知尺寸的試樣以規(guī)定的加壓速率施加載荷直至失效（破碎、或致密耐火材料的應(yīng)變達(dá)到1%、或定形隔熱耐火材料的應(yīng)變達(dá)到10%），記錄最大載荷。根據(jù)試樣所承受的最大載荷和平均受壓面積計(jì)算出高溫耐壓強(qiáng)度。5設(shè)備5.1加熱爐加熱爐應(yīng)能以規(guī)定的升溫速率將試樣加熱至試驗(yàn)溫度。500℃以上，溫度偏差應(yīng)小于20℃。熱電偶測(cè)量端安裝于試樣的中間位置，且與試樣表面距離小于10mm。加熱爐的結(jié)構(gòu)應(yīng)確保試樣和壓棒易于安裝。5.2加載裝置GB/T34218—202X5.2.1壓力機(jī)量程應(yīng)大于試樣斷裂或應(yīng)變達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)載荷的10%。測(cè)力裝置示值誤差宜在±2%以內(nèi)。加載速率應(yīng)滿足7.4的要求且能記錄應(yīng)力-應(yīng)變曲線。5.2.2加壓棒截面直徑應(yīng)不小于60mm的圓柱體或截面邊長(zhǎng)不小于60mm的長(zhǎng)方體。安裝在球形座上來(lái)補(bǔ)償與試樣之間的間隙。應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度能抵抗最大載荷。5.2.3支承棒截面直徑應(yīng)不小于60mm的圓柱體或截面邊長(zhǎng)不小于60mm的長(zhǎng)方體，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度能抵抗最大載荷。5.2.4墊片a）安裝在壓棒和試樣之間，用于避免其化學(xué)反應(yīng)；b）墊片應(yīng)由合適的耐火材料制備；c）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度承受整個(gè)試驗(yàn)過程中的載荷；d）直徑或邊長(zhǎng)應(yīng)比壓棒長(zhǎng)5mm，厚度為30mm～50mm。5.3變形測(cè)量裝置具備測(cè)量和記錄試樣變形的功能，分度值0.005mm。5.4游標(biāo)卡尺分度值0.1mm。5.5電熱干燥箱能加熱并控溫在110℃±5℃。5.6三角尺。5.7塞尺。6試樣6.1取樣按照GB/T7321的規(guī)定對(duì)定形耐火制品進(jìn)行取樣，每個(gè)試樣取自1塊標(biāo)準(zhǔn)直形磚或體積不低于2000cm3的試塊。試樣數(shù)量可由雙方協(xié)商并記錄在試驗(yàn)報(bào)告中，推薦至少取3個(gè)試樣。不定形耐火材料的取樣按照GB/T4513.2進(jìn)行。6.2尺寸試樣形狀應(yīng)為圓柱體，直徑和高度均為50mm±0.5mm。對(duì)于高溫耐壓強(qiáng)度異常高的耐火材料，試樣尺寸可適當(dāng)縮小。隔熱耐火材料的試樣僅能為圓柱體，直徑和高度均為50mm±0.5mm。試樣尺寸應(yīng)記錄在報(bào)告中。注：若不能制備成圓柱體試樣，邊長(zhǎng)為40mm±0.5m6.3制備6.3.1定形耐火材料GB/T34218—202X按照GB/T7321的規(guī)定從制品受壓面鉆取或切取并記錄試樣在制品中的原位置。有裂紋或明顯缺陷的試樣要做記錄或廢棄不用。6.3.2不定形耐火材料按照GB/T4513.5的規(guī)定制備3個(gè)試塊，試樣的鉆取或切取之前宜將其進(jìn)行110℃×24h干燥來(lái)確保足夠的強(qiáng)度。制備好的試樣宜立即干燥。每個(gè)試樣的成型方向和加載方向保持一致。對(duì)于高強(qiáng)澆注料，應(yīng)優(yōu)先采用圓柱體試樣，兩個(gè)受壓面應(yīng)磨平并保證平行度；對(duì)于強(qiáng)度較低的澆注料，立方體試樣也可用于試驗(yàn)。對(duì)于搗打料、炮泥和干式料等，試樣應(yīng)制備成圓柱體。6.4尺寸檢查6.4.1平整度檢查試樣兩端的受壓面應(yīng)研磨平整，并保持相互平行。為確保試樣上下兩個(gè)受壓面的平整度，按照GB/T5072的規(guī)定將每個(gè)端面以3kN±1kN的壓力逐一按壓在由復(fù)寫紙和硬濾紙（厚度為0.15mm）襯墊的水平板上，壓面壓痕不完整、不清晰者重磨。6.4.2平行度檢查通過測(cè)量4個(gè)點(diǎn)的高度值來(lái)檢驗(yàn)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)位于圓柱體試樣2個(gè)互相垂直的直徑兩端或立方體試樣的四個(gè)邊中心。任何兩個(gè)測(cè)點(diǎn)高度之差應(yīng)不超過0.2mm。6.4.3垂直度檢查將試樣放在一個(gè)平面上，用三角板的直角邊在測(cè)量高度的4個(gè)測(cè)點(diǎn)位置檢查試樣的垂直度，試樣與三角板之間的間隙應(yīng)不超過0.5mm。6.5干燥制備好的試樣應(yīng)置于干燥箱中110℃±5℃下干燥至恒重，冷卻至室溫且試驗(yàn)前應(yīng)防受潮。根據(jù)需要，不定形耐火材料按照GB/T4513.5的規(guī)定進(jìn)行熱處理。不燒耐火材料試樣應(yīng)在干燥冷卻后立即試驗(yàn)，熱處理后的試樣應(yīng)在干燥后的3天內(nèi)完成試驗(yàn)。7.1尺寸測(cè)量7.1.1面積a)圓柱體試樣：每個(gè)受壓端面測(cè)量2個(gè)互相垂直的直徑，精確至0.1mm，根據(jù)4個(gè)直徑的平均值計(jì)算得到截面積A0。b)立方體試樣：每個(gè)受壓端面測(cè)量2個(gè)邊長(zhǎng)，精確至0.1mm，根據(jù)4個(gè)邊長(zhǎng)的平均值計(jì)算得到截面積A0。7.1.2高度a)圓柱體試樣：測(cè)量互相垂直的兩直徑端點(diǎn)處的高度，精確至0.1mm，4個(gè)高度的平均值即為試樣的初始高度h0。b)立方體試樣：測(cè)量受壓面4條邊的中點(diǎn)處高度，精確至0.1mm，4個(gè)高度的平均值即為試樣的初始高度h0。7.2試樣安裝GB/T34218—202X7.2.1按圖1完成試樣的安裝，應(yīng)確保加壓棒、墊片、試樣、支承棒同軸。圖1試樣、墊片、壓棒和熱電偶的安裝示意圖標(biāo)引序號(hào)說明：1——球形座；2——加壓棒；3——墊片；4——試樣；6——熱電偶。7.2.2檢查熱電偶、力傳感器和位移傳感器讀數(shù)，確保能載荷、溫度和應(yīng)變能持續(xù)記錄。7.3試樣加熱7.3.1試驗(yàn)溫度試驗(yàn)溫度應(yīng)根據(jù)耐火材料的性能或雙方協(xié)商來(lái)設(shè)置。7.3.2升溫速率定形耐火制品：升溫速率為5℃/min～10℃/min；不定形耐火材料：升溫速率為4℃/min～6℃/min；有明顯晶型轉(zhuǎn)變的試樣（如硅磚室溫至850℃區(qū)間內(nèi)的升溫速率為2℃/min～3℃/min，850℃至試驗(yàn)溫度區(qū)間內(nèi)的升溫速率不高于10℃/min。升溫速率也可雙方協(xié)商。7.3.3保溫時(shí)間致密耐火材料的保溫時(shí)間不小于30min，隔熱耐火材料的保溫時(shí)間不小于60min。保溫時(shí)間也可依據(jù)材料的屬性或雙方協(xié)商。7.4加載測(cè)試為保證變形測(cè)量裝置的精確度，必要時(shí)需對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)確保不會(huì)影響試驗(yàn)終點(diǎn)。GB/T34218—202X7.4.1致密耐火材料以1.0MPa/s±0.1MPa/s的速率對(duì)試樣進(jìn)行加載，直至試樣破裂或應(yīng)變達(dá)到1%，記錄最大載荷Fmax。7.4.2隔熱耐火材料預(yù)計(jì)常溫耐壓強(qiáng)度小于10MPa的制品，加荷速率為（0.05±0.005）MPa/s；預(yù)計(jì)常溫耐壓強(qiáng)度大于或等于10MPa的制品，加荷速率為（0.2±0.02）MPa/s。當(dāng)試樣應(yīng)變達(dá)到10%時(shí)停止加載，記錄最大載荷Fmax。8結(jié)果計(jì)算8.1高溫耐壓強(qiáng)度按公式（1）進(jìn)行計(jì)算。式中：σ——高溫耐壓強(qiáng)度，單位為兆帕（MPa）；Fmax——記錄的最大載荷，單位為牛頓（N）；A0——試樣受壓面初始截面積，單位為平方毫米（mm2）。8.2出現(xiàn)下列情形之一者，應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)：a）試樣有加熱不均勻現(xiàn)象；b）試驗(yàn)過程中，試樣受壓面有偏心受壓等不正?，F(xiàn)象。8.3計(jì)算結(jié)果按GB/T8170進(jìn)行修約，保留3位有效數(shù)字。9試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列幾部分：a)試驗(yàn)單位名稱；b)試驗(yàn)日期；c)本文件編號(hào)；d)試樣描述(生產(chǎn)廠，尺寸，材質(zhì)等)；e)樣品數(shù)量；f)從每個(gè)樣品上的取樣數(shù)量；g)試樣的尺寸；h)取樣的部位；i)有缺陷試樣的部位；j)不定形耐火材料的制樣條件和熱處理溫度等；k)試驗(yàn)溫度、升溫速率和保溫時(shí)間；l)每個(gè)試樣的高溫耐壓強(qiáng)度值；m)該批樣品的高溫耐壓強(qiáng)度平均值；n)試驗(yàn)人員。GB/T34218—202X（資料性）本文件與ISO22685：2021（E）相比的結(jié)構(gòu)變化情況表A.1給出了本文件與ISO22685：2021（E）結(jié)構(gòu)編號(hào)對(duì)照一覽表。表A.1本文件與ISO22685：2021（E）的結(jié)構(gòu)編號(hào)對(duì)照情況112233445566GB/T34218—2024表A.1本文件與ISO22685：2021（E）的章條編號(hào)對(duì)照（續(xù)）7788—— —9 ——9— GB/T34218—202X（資料性）本文件與ISO22685：2021（E）技術(shù)性差異及其原因表B.1給出了本文件與ISO22685：2021（E）的技術(shù)性差異及其