耐火材料抗热震试验 热膨胀系数检测 耐火度试验

以下是关于耐火材料抗热震试验、热膨胀系数检测以及耐火度试验的详细介绍：

一、耐火材料抗热震试验

1. 试验目的

评估耐火材料在高温下快速加热和冷却过程中的抗裂能力，以判断其耐热冲击的稳定性。

1. 试验标准

我国适用于水泥容用致密定形耐火材料的有YB/T376.1-1995耐火制品抗热震性试验方法（水急冷法）、YB/T376.2-1995耐火制品抗热震性试验方法（空气急冷法）和YB4018-91耐火制品抗热震试验方法三个并行标准。

1. 试样尺寸与制备

• 水急冷法：长×宽×高=（200~230）mm×（100~150）mm×（50~100）mm的直型砖，实际多采用尺寸230mm×114mm×65mm的标准砖。

• 空气急冷法：长×宽×高=114mm×64mm×64mm的长方体。

• 自然冷却法：长×宽×高=230mm×114mm×31mm或230mm×65mm×31mm的长方体。

2. 加热与冷却方式

• 水急冷法：将试样的一段插入1100℃的电炉内，试样受热面距炉门内侧50mm，距发热体表面不小于30mm。试样入炉后，炉温降低不得大于50℃，并应在5min内恢复1100℃，接着在1100℃保温15min。将试样的热端浸入5~35℃的流动水中，深度为（50±5）mm，水冷3min，在空气中晾干5min。

• 空气急冷法：试样放入950℃的电炉内。试样入炉后，炉温降低不得大于50℃，应在5min内恢复950℃，在950℃保温30min。接着用压缩空气吹5min，压缩空气喷嘴要正对试样喷吹面的对角线，喷嘴前压力为0.1MPa，喷嘴距离试样喷吹面中心100mm。

• 自然冷却法：使230mm×31mm的一面受热，以10℃/min的速率加热试样到800℃，再以5℃/min的速率加热到1000℃，保温30min。将试样取出，放在不通风的试样架上，自然冷却。

3. 评价标准

• 水急冷法：试样热端面的面积破损达到一半以上所需热震次数。

• 空气急冷法：冷却后，以0.3MPa的Zui大应力对试样进行弯曲试验。如果试样在0.3MPa弯曲应力的作用下破损，则认为未通过该次热震；如果试样经受住了0.3MPa应力的作用，则认为通过该次热震，试验反复进行，直至试样破损或热震达到预定的次数。

• 自然冷却法：测定试样经一次热震前后的抗折强度，以强度衰减率判定抗热震性的好坏。

二、热膨胀系数检测

1. 检测目的

测量材料在温度变化下的尺寸变化率，以评估其热稳定性。

1. 检测方法

• 膨胀计法：使用机械或光学膨胀计测量材料在不同温度下的尺寸变化，从而计算出线膨胀系数或体膨胀系数。

• 差热分析法（DTA）：通过比较材料与参考物质在升温或降温过程中的温度变化，间接计算出热膨胀系数。

• 干涉法：利用干涉仪测量材料在温度变化下的光程差，从而推导出膨胀系数。

• 声学法：利用超声波测量材料在不同温度下的声速变化，进而推算出热膨胀系数。

2. 检测仪器

• 膨胀计：包括机械膨胀计、光学膨胀计等，用于直接测量材料的尺寸变化。

• 差热分析仪：用于测量材料在升温或降温过程中与参考物质的温度差异，从而间接推导出热膨胀系数。

• 干涉仪：通过干涉测量材料的光程差，计算出材料的热膨胀系数。

• 超声波测量仪：用于测量材料在不同温度下的声速变化，推导出热膨胀系数。

三、耐火度试验

1. 试验目的

评估耐火材料抵抗高温作用而不熔融的能力。

1. 检测方法

• 锥体法（PCE）：将标准锥体和待测样品锥体一起加热，观察样品锥体在标准锥体达到指定温度时的熔融情况，确定耐火材料的耐火度。

• 荷重软化温度测定：将耐火材料在特定载荷下进行加热，记录其在高温下开始软化和变形的温度。

2. 检测仪器

• 高温电阻炉：用于耐火度和荷重软化温度的测定，能够控制加热温度和升温速率。

• 锥体耐火度测定仪：包含标准锥体和样品锥体的加热装置和观察系统。

耐火材料的抗热震试验、热膨胀系数检测以及耐火度试验是评估其性能的重要方法。这些试验能够全面了解耐火材料在高温环境下的表现，为建筑材料的选用和建筑结构的设计提供科学依据。