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耐火磚常溫耐壓強(qiáng)度(縮寫(xiě)為CCS)是指常溫下材料的單位面積所能承受的大壓力。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T5072—1985)規(guī)定了致密耐火磚常溫耐壓試驗(yàn)方法：在常溫下，用壓力試驗(yàn)機(jī)以規(guī)定的速率，對(duì)規(guī)定尺寸的試樣加載，直至試樣斷裂。然后根據(jù)所記錄的大載荷和試樣承受載荷的面積，計(jì)算其抗壓強(qiáng)度。下圖是一些常用耐火磚的常溫耐壓強(qiáng)度。
常溫耐壓強(qiáng)度是耐火磚的重要技術(shù)指標(biāo)之一。在一般熱工設(shè)備中耐火材料所承受的靜載荷不大，一般不超過(guò)0.1—0.2MPa，爐頂也不超過(guò)0.4—0.5MPa，大型高爐爐底磚、熱風(fēng)爐爐頂，大載荷也不超過(guò)1.0MPa，除因運(yùn)輸和砌筑不當(dāng)，使材料受撞擊和擠壓而可能產(chǎn)生破損外，很少因材料的常溫耐壓強(qiáng)度較低而破壞�，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中皆規(guī)定耐火磚的常溫耐壓強(qiáng)度不低于10—15MPa，對(duì)高級(jí)耐火磚要求在25—30MPa以上，主要是因?yàn)槟突鸫u的常溫耐壓強(qiáng)度是其組織結(jié)構(gòu)的參數(shù)，特別是顯微結(jié)構(gòu)的敏感參數(shù)。而材料的顯微結(jié)構(gòu)的形成受其制備過(guò)程中各種工藝參數(shù)的制約，如原料的特征及配料比、顆粒大小和級(jí)配，以及顆粒間的結(jié)合、成型方法和燒結(jié)狀態(tài)等，都對(duì)材料的顯微結(jié)構(gòu)有重要影響。因此，常溫抗壓強(qiáng)度是檢驗(yàn)現(xiàn)行工藝狀況的可靠方法。另外，通過(guò)材料的常溫耐壓強(qiáng)度可間接地評(píng)定其他力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣，如一般耐火磚的常溫耐壓強(qiáng)度約為抗折強(qiáng)度的2—3倍，為抗拉強(qiáng)度的5—10倍；良好的耐磨性和耐沖擊性等都與其較高的常溫耐壓強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。而且，測(cè)定常溫耐壓強(qiáng)度的方法簡(jiǎn)便。因此，常溫耐壓強(qiáng)度是判斷磚質(zhì)量的常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目。
什么樣的耐火磚質(zhì)量好
欲判定高鋁磚、粘土磚、電熔鋯剛玉磚或硅磚的質(zhì)量大概，通常可按據(jù)下列幾個(gè)方面進(jìn)行檢查。
一、斷面
將耐火磚敲斷之后檢查磚斷面呈現(xiàn)的特征。均勻的淺或棧黃色斷面，是粘土磚、硅磚和高鋁磚的正常表征。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有黑色斑點(diǎn)或黑色熔洞比如果這些雜質(zhì)分布的范圍較廣，即使呈微點(diǎn)狀態(tài)，對(duì)磚坯的耐火性能都有嚴(yán)重的影響。此種現(xiàn)象多發(fā)現(xiàn)在半硅磚中。含有少量游離硅石的粘土磚中亦有發(fā)現(xiàn)。達(dá)類(lèi)缺陷是由于原料中的鐵質(zhì)在高溫下還原后與磚坯中的硅石作用成為熔點(diǎn)甚低的砂酸亞鐵而產(chǎn)生的。這樣的磚坯，耐火度要然很低，一般多處于1550℃以下(斷面呈焦色、灰黑色、見(jiàn)聲音清脆者，耐火度影響同此)。
此外，有的斷面呈現(xiàn)較多的紅色斑點(diǎn)。此類(lèi)斑點(diǎn)是因磚坯中鐵質(zhì)處于氧化高鐵（Fe2O3)狀態(tài)的緣故。這些游離狀態(tài)的高鐵的熔點(diǎn)較高(Fe2O3的熔點(diǎn)1560℃)，若磚坯中其他雜質(zhì)不多，則對(duì)磚坯耐火度的影響比較低鐵形式(FeO)為弱。此種現(xiàn)象常以現(xiàn)在低級(jí)粘土磚中。
其他，如斷面呈現(xiàn)少量玻璃質(zhì)熔疤，但磚的外表并無(wú)浮渣或瓷釉現(xiàn)象，則此種熔疤多是原料中的低熔雜質(zhì)經(jīng)高溫?fù)]發(fā)后的遺跡，它對(duì)耐火磚耐火度的影響不大。
二、燒結(jié)程度
耐火磚磚坯達(dá)到致密狀態(tài)時(shí)，或者出現(xiàn)了較多的玻璃熔液(如粘土磚及三級(jí)高鋁磚)，或者坯內(nèi)的結(jié)晶體發(fā)育壯大(如鎂磚)或晶形轉(zhuǎn)變完全(如硅磚)。此時(shí)磚坯呈現(xiàn)了大的常溫耐壓指標(biāo)。具有這些特性的磚坯稱為燒結(jié)良好的耐火磚。
同常純物質(zhì)的燒結(jié)溫度等于該物質(zhì)融化溫度的0.8倍。
粘土磚的燒結(jié)溫度隨粘土本身的燒結(jié)溫度而不一，但高燒結(jié)性的粘土磚，燒成溫度一般在1300—1350℃左右，高鋁磚的燒成溫度一般在1450~1500℃，而硅磚的燒成溫度勿可達(dá)1350~1400℃之間，半硅磚的燒成溫度別介于粘土磚與硅磚之間。在上項(xiàng)溫度制度下燒出的制品，均具有良好的燒結(jié)性能。如果此時(shí)發(fā)現(xiàn)磚坯斷面呈現(xiàn)顯著的瓷化現(xiàn)象(斷口象貝殼，磚的顆粒組成被消分)，則表示燒成溫度過(guò)高，說(shuō)明這類(lèi)磚料的耐火性能較其他共燒結(jié)的磚坯為差。反之，如發(fā)現(xiàn)磚坯的外表和斷面呈現(xiàn)松疏易掉粗粒等現(xiàn)象，在成型壓力無(wú)問(wèn)題時(shí)，則表示磚坯的燒成溫度過(guò)低不夠)；說(shuō)明這種磚料的耐火性能較共他只呈燒結(jié)的磚坯為高。通常也可根據(jù)上面的方法來(lái)比較不同配料或不同原料的耐火性能，即將不同配料的制品或不同原料的坯在相同的高溫度下進(jìn)行燃燒，檢查其燒結(jié)程度。
三、外觀顏色
粘土磚或高鋁磚的正常顏色一般是白色、淡黃色、深黃色，但含鐵較高者呈深棕色。單從耐火磚的顏色并不能準(zhǔn)確地判別其質(zhì)量的好壞。深棕色的制品固然表明耐火度核低，但是淡色并不能獲明制品的耐火度一定就高，因?yàn)樵谶@類(lèi)制品中也含有很多白色雜質(zhì)，如氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀及氫化鈉等。它們?cè)谀突鸫u內(nèi)含量高時(shí)，可使制品的顏色談些。因此，在檢查耐火磚的質(zhì)量時(shí)，除考慮共外觀色澤外，結(jié)合高鋁磚斷面特征并按其燒結(jié)程度而初步判定出耐火磚性能的好壞。
四、外表缺陷
耐火磚燒成之后常發(fā)現(xiàn)脫棱、掉角、軟化變形、裂紋、龜裂等外表缺陷�，F(xiàn)將邊些缺陷產(chǎn)生的原因及影響分別介紹下。
①脫棱掉角是因燒成前將生坯搬運(yùn)或裝窯不慎留下的痕跡。此類(lèi)缺陷破壞了磚坯的規(guī)定尺寸。增加了磚坯使用時(shí)脫結(jié)劑的面積，即砌磚時(shí)磚縫要然較大。砌磚的損壞常自縫中開(kāi)始，這樣脫棱掉角將減弱整個(gè)磚墻的強(qiáng)度，對(duì)磚的壽命大大降低。脫棱掉角的磚一般只宜砌在構(gòu)筑物的次要部位。
②軟化變形：磚坯燒成時(shí)，溫度的增加固可增加磚的強(qiáng)度和密度，但在超過(guò)磚坯中結(jié)合劑(加結(jié)合粘土等)完整燒結(jié)所需要的正常溫度時(shí)，將使磚還發(fā)生軟化變形和消失磚的顆粒組成等現(xiàn)象。這樣的磚坯將完全失去觀定尺寸，故不能使用。
③裂紋和龜裂：裂紋和龜裂的產(chǎn)生，對(duì)于硅磚制品，是在石英產(chǎn)生同質(zhì)異形轉(zhuǎn)化作用且磚坯的體積發(fā)生膨脹時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力的緣故；對(duì)于粘土磚和高鋁磚則是燒成(或冷卻)時(shí)，耐火磚內(nèi)溫度分布不勻所產(chǎn)生的過(guò)大應(yīng)力所生成。同時(shí)，磚坯內(nèi)殘余水分在150~200℃范圍內(nèi)排除時(shí)，如果迅速地使磚坯表面過(guò)熱到100~120℃以上，則從磚坯中心所排除的，在加熱中殘余的水分的蒸氣會(huì)同時(shí)過(guò)熱。磚內(nèi)過(guò)熱的水蒸氣的壓力提高，也可能產(chǎn)生裂紋和龜裂。此外，粘土在燒結(jié)時(shí)發(fā)生很大約體積變化(收縮)，而當(dāng)燒成速度過(guò)大時(shí)，更為顯著，這也是磚坯產(chǎn)生裂紋的原因。
具有裂紋的耐火磚不僅強(qiáng)度較差，且為使用過(guò)程中有害氣體的侵蝕或被冶煉金屬的溶液和熔渣的沖刷創(chuàng)造了優(yōu)越的條件，對(duì)磚坯的損壞開(kāi)辟了廣寬的途徑。因此，具有優(yōu)越的條件，對(duì)磚坯的損壞開(kāi)辟了廣寬的途徑。因此，具有裂紋缺陷的耐火磚，亦不能則砌筑在構(gòu)筑物的主要部位。
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