国标和冶标不同尺寸耐火浇注料试样的物理性能比较

2017年以前，耐火浇注料的成型标准只有YB/T5202.1—1993，标准名称为《不定形耐火材料试样制备耐火浇注料》，对于浇注料的线变化、体积密度、耐压强度和抗折强度来讲，要求成型的试样尺寸为160mm×40mm×40mm。新的国家标准GB/T4513.5—2017于2017年开始实施，是参照国际标准制定的。国家标准与YB/T5202.1标准相比，最大的不同之处在于条形试样由1种尺寸变为了4种尺寸，本文中，就浇注料的4种尺寸进行了成型并进行了物理性能的测试，研究了不同尺寸其物理性能的影响。

试 验

01

国标和冶标的主要不同之处

GB/T4513.5—2017和YB/T5202.1—1993对耐火浇注料成型方面的不同之处主要有两点：
1)试样尺寸：国标规定试样尺寸有四种分别是：
A型230mm×114mm×64mm;
B型230mm×64mm×54mm;
C型230mm×64mm×64mm;
D型160mm×40mm×40mm。
冶标标准规定的只有160mm×40mm×40mm一种尺寸;
2)振动台的振幅：
国标规定振动成型时，振动台的振幅是不论振动台上成型的质量多少，振幅都保持在0.5mm±0.05mm。冶标只规定的振动台的空载振幅在0.75mm±0.05mm，没有明确规定成型时的振幅。

02

试 验

试验采用隔热浇注料和致密浇注料，分别成型成四种尺寸。分别是：
A型230mm×114mm×64mm;
B型230mm×64mm×54mm;
C型230mm×64mm×64mm;
D型160mm×40mm×40mm。
根据GB/T4513.5—2017《不定形耐火材料试样的制备和预处理》的规定，对于隔热浇注料，本文选取的试验条件为常温110℃保温24h和815℃保温10h，对于D型样品，由于样品小，815℃保温时间为6h。对于致密浇注料，试验条件为110℃保温24h和1300℃保温5h，对于D型样品，1300℃保温3h。每种试验条件的试样数量为3块。采用振动成型，天平、磁力振动台、搅拌机，水泥软练设备测量仪。本次试验不论试样尺寸大小，每次称料量都相同，成型过程中搅拌时间，加水量和振动时间均相同。

结果与讨论

体积密度采用量尺法测定，执行标准为YB/T5200—1993，耐压强度和抗折强度按照GB/T5072—2008进行测定。线变化按照GB/T5988—2007进行测定。结果见表1和表2，表中的“均”指的是单值的平均值。
表1 不同尺寸的隔热浇注料的试验结果对比表
表2 不同尺寸的致密浇注料的试验结果对比表
由表1和表2可以看出：
(1)体积密度和加热永久线变化：不论是致密浇注料还是隔热浇注料，四种尺寸的体积密度和加热永久线变化的测试结果基本一致。
(2)耐压强度和抗折强度：对于致密浇注料耐压强度和抗折强度的平均值的相对偏差均小于10%，结果很接近。
(3)显气孔率：对致密浇注料来讲，不同尺寸的显气孔率最大相差约2%，平均值的相对偏差均不大于8%，结果很接近的。
(4)成型过程：本次试验不论试样尺寸大小，同一种了采用相同的成型条件。在GB/T4513.5—2017标准规定湿混时间为2～8min，推荐普通浇注料混合2min，反絮凝浇注料混合4min。搅拌时间普通浇注料小于3min，反絮凝浇注料小于5min，本次试验时搅拌时间均在规定时间内。在以后实际成型过程中，可根据称料量的多少、要成型的试样尺寸和浇注料的类别，在标准的允许范围内调整搅拌时间和振动时间。或者按照相关方指定的要求来成型。
(5)国标规定不论振动台的台面上的试样加模具的质量多少，使用时振幅都要保持在0.5mm±0.05mm，在试验中对于致密浇注料，最大尺寸的试样230mm×114mm×65mm的试样加模具的质量接近40kg,最小尺寸的试样230mm×114mm×65mm试样加模具的质量约7kg。
本次研究采用水泥软练设备测量仪测量振动台的振幅，最重和最轻试样测定的振幅分别是0.053mm和0.057mm，均在标准规定的范围内。振动台在长时间的使用过程中振幅可能会有所变化，对于磁力振动台可以通过改变摆锤的高度来调整振幅。

结 论

(1)通过对不同尺寸的试样物理性能的测试，发现在相同的成型条件下，物理性能的结果基本一致。尺寸对试验结果的影响并不大。
(2)国标规定在给出检测报告试要标明试样的尺寸，对于试验时使用的试样尺寸规定需要在试验报告中注明。对于试料的最大颗粒尺寸>15mm的情况，国标规定成型A型试样，其性能的测定可以用A型试样直接做或从A型试样切取成B、C或D型试样进行检测。对于最大颗粒尺寸<15mm的试料的，四种尺寸的试样均可成型。

作者：郭腾飞、章艺、丁俊杰

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司

参考
资料

[1] 谢朝晖,彭西高.从标准指标设置探讨我国耐火材料产品标准的发展[J].耐火材料,2012,46(5):385-388.

[2] 徐彩霞.GB/T 2608—2001《硅砖》标准修订概述[J].耐火材料,2012,46(4):309-311.

[3] 谢朝晖,王孝瑞,彭艳.从标准内容探讨我国耐火材料产品标准编制的改革[J].耐火材料,2008,42(2):156-158.

[4] GB/T 4513.6-2017 不定形耐火材料 物理性能的测定

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