ASTM C133 определяет прочность на холодное дробление и модуль разрыва (MOR) высушенных или обожженных огнеупорных профилей всех типов. Этот метод испытаний определяет прочность на изгиб при комнатной температуре при 3-точечном изгибе для холодного модуля разрыва и прочность на сжатие для прочности на холодное дробление. Этот метод полезен при исследовании, проектировании, производстве и разработке спецификаций закупок.
Прочность является одним из наиболее широко используемых параметров для оценки огнеупоров. Прочность может быть измерена при комнатной температуре или при любой температуре, для которой существует подходящее испытательное оборудование.
Измерения прочности при комнатной температуре (при низких температурах) (CCS) не могут использоваться непосредственно для прогнозирования эксплуатационных характеристик, но являются хорошим инструментом для оценки степени образования сцепления во время производства. Испытания при комнатной температуре также указывают на способность кирпича выдерживать погрузочно-разгрузочные работы и транспортировку без повреждений, а также выдерживать истирание и удары при относительно низких температурах. Испытания на прочность при повышенных температурах имеют важное значение для оценки способности материала выдерживать нагрузки, вызванные ограниченным тепловым расширением, тепловым ударом и механическим нагружением. Ударопрочность и стойкость к истиранию также зависят от прочности материала. Также принято использовать высокие значения термостойкости для прогнозирования устойчивости к эрозии и коррозии металлов и шлаков, хотя другие свойства, такие как минеральный состав и пористость, могут иметь такое же или большее значение. Распространены два типа испытаний на прочность. Испытание на модуль разрыва (MOR) измеряет прочность на изгиб (поперечный) разрыв, а испытание на прочность на раздавливание измеряет прочность на сжатие. Оба теста имеют версию для низких температур (окружающей среды) и высоких (рабочих) температур. Прочность на холодное раздавливание (CCS) и модуль холода при испытаниях на разрыв описываются методом ASTM C133. При испытании на прочность на холодное раздавливание образец размером 41/2 x 4 x 2 дюйма или 3 дюйма загружается со стандартной скоростью с использованием подходящей машины для механических испытаний. Нагрузка прикладывается вертикально к поверхности образца размером 4 x 4 дюйма до разрушения. Прочность на раздавливание рассчитывается путем деления максимальной нагрузки, поддерживаемой образцом, на площадь поверхности забоя, на который принимается нагрузка.
Уравнение для расчета: S = W/A
где: S = прочность на холодное дробление (CCS), psi (Н/мм2)
W = максимальная нагрузка, фунт-сила-сила (Н)
A = площадь поперечного сечения, дюйм2 (мм2)
Испытательный образец, также стандартный девятидюймовый прямой, помещается на два цилиндра подшипника с верхней и нижней (9 x 4 дюймов) сторонами, ориентированными горизонтально. Образец ломается в середине пролета при изгибе со стандартной скоростью нагружения.
Модуль разрыва (MOR) рассчитывается с помощью следующего уравнения:
MOR = 3PL/2bd2
где: MOR = модуль разрыва, фунт на квадратный дюйм (Н/мм2)
P = нагрузка при разрыве, фунт-сила-сила (Н)
L = расстояние между опорами, в (мм)
b = ширина или ширина образца, в (мм)
d = глубина или толщина образца, в (мм)
Значения прочности сильно варьируются между классами огнеупоров и даже между огнеупорами одной и той же классификации.
Типичные значения для ряда огнеупоров приведены в таблице 3.2. Переменными, которые существенно влияют на холодную прочность огнеупоров, являются химический состав связи, температура обжига, пористость, а также прочность и размеры заполнителя.
