МЕРТЕЛИ ОГНЕУПОРНЫЕ

Методы испытаний

И{лание официальное

М^ГОСУДАРСТВЕННЫИ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ М и к с к

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 9 «Огнеупоры»

2    ВНЕСЕН Госстандартом России

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол jNч 24 от 5 декабря 2003 г.)

За принятие проголосовали:

Краткое наименопание страны по МК(ИСО .М66) 004 -97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное маимснопаиис национального органа по стандартизации
А игрбайлжлн	AZ	Агентегво «А стандарт»
Армения	AM	Армсганларт
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Ка захстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Кыргызстан	KG	Кыргы стандарт
Молдова	Ml)	Молдова-С тандарт
Российская Федерации	RU	Госстандарт России
Таджикистан	TJ	Таджикстанларт
Туркменистан	TM	Главгосслужба «Туркмснстанлартлары»
У (бскистан	uz	Агентство «Устандарт»
Украина	UA	Г (к потребстандарт У край н м

4    В настоящем стандарте учтены требования стандарта Великобритании BS 1902—91. часть II «Методы испытаний огнеупорных материалов. Часть 11. Мертели и обмазки» в части 4.2. 4.3. 5.4.1. 6.1, 7.1. 7.3 и приложения А. а также стандарта Германии DIN 10X9—90, часть 3 «Огнеупорные материалы для коксовых печей. Мергель дли кладки динасовых и шамотных изделий. Требования и испытания» в части 7.2

5    Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 9 марта 2004 г. № 129-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31175-2003 введен в действие непосредственно в качестве национального стандарта Российской Федерации с I января 2005 г.

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© И ПК Издательство стандартов. 2004

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

II

ГОСТ 31175-2003

Содержание

1    Область применения......................................................... I

2    Нормативные ссылки........................................................ 1

3    Определения............................................................... 1

4    Отбор и подготовка проб..................................................... 2

5    Методы испытаний физико-технических свойств................................... 2

6    Методы испытаний кладочных свойств.......................................... 3

7    Методы испытаний эксплуатационных свойств.................................... 6

Приложение А Рекомендуемые скорости подъема температуры при обжиге образцов.........10

Приложение Б Библиография...................................................II

III

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕРТЕЛИ ОГНЕУПОРНЫЕ

Методы испытаний

Refractory mortars. Methods of testing

Дата введения 2005—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на огнеупорные мертели и устанавливают методы испытаний показателей следующих свойств:

-    физико-технических (плотность, огнеупорность, массовая доля влаги, зерновой состав):

-    кладочных (консистенция);

-    эксплуатационных (линейная усадка, предел прочности при изгибе мертеля и мергельного шва при комнатной температуре).

Номенклатуру показателей мертелей каждого вида устанавливают в нормативном документе на продукцию.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599—76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия

ГОСТ 1770-74 Посула мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 2211-65 (ИСО 5018—83) Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения плотности

ГОСТ 4069-69 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения огнеупорности ГОСТ 7328-2001 Гири. Общие технические условия ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования ГОСТ 25336-82 Посула и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 26565-85 Огнеупоры неформованные. Методы отбор;! и подготовки проб ГОСТ 27707-88 Огнеупоры неформованные. Метод определения зернового состава ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 28584-90 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Метод определения Riant

3    Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 огнеупорным мертель: Смесь тонкозернистых огнеупорных порошков, предназначенная для заполнения швов и связывания огнеупорных изделий в кладке тюле добавления жидкости затворс-ния и твердеющая на воздухе или при нагреве.

II р и м е ч а н и с — В некоторых случаях мертель гик татя юг в готовом к применению пиле.

И мание официальное

3.2 жаткость и творения: Вола или другая жидкость, добавляемая к сухому мергелю для получения готового к применению мертеля.

4 Отбор и подготовка проб

4.1    Отбор и подготовка проб сухого мергеля — по ГОСТ 26565.

4.2    Подготовка проб затворенного мертеля

4.2.1 Аппаратура и приспособления

Смеситель механический или чаша для затворения из коррозионно-стойкого металла (рисунок I).

Лопатка для перемешивания и з корро зионно-стойкого металла (рисунок 2).

0400 * 10

V, 100 ± 5

Рисунок I — Чаша для творения

Весы лабораторные среднего класса точности по ГОСТ 24104. Гири класса точности М, по ГОСТ 7328.

Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 с ценой деления 5 мл. Термометр с пеной деления I *С по ГОСТ 28498.

4.2.2 К пробе сухого мертеля, отобранной по 4.1. добавляют жидкость за творения при постоянном перемешивании до однородной массы в механическом смесителе или сферической чаше (см. рисунок I) вручную с помощью лопатки (см. рисунок 2).

Фиксируют массу сухого мертеля и количество жидкости затво-рсния.

Затворенный мертель вылеживают в течение 15 мин с момента добавления жидкости затворения. измеряют температуру мертеля с точностью до I ‘С и регистрируют ее.

4.3 Пробу готового к применению мергеля отбирают пробоотборником (рисунок 3) диаметром и глубиной (75±5) мм. длиной Рисунок 3 — Пробоозбориик ручки (450±10) мм после переноса всего мергеля из упаковки в для готового к применению емкость большего объема и тщательного перемешивания, не лопус-мсртсля    кающего    его расслоения.

5 Методы испытаний физико-технических свойств

5.1    Плотность определяют по ГОСТ 2211.

5.2    Огнеупорность определяют по ГОСТ 4069.

5.3. Массовую долю влаги определяют по ГОСТ 28584 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность определения.

5.4 Зерновоз! состав определяют по ГОСТ 27707 с дополнением по 5.4.1.

5.4.1 При определении зернового состава готового к применению мергеля отбирают две пробы, на одной из которых определяют массовую долю влаги W по ГОСТ 28584. Вторую пробу массой /и, не менее 100 г помешают на предварнтелз.но высушенное и взвешенное стекло массой /и, и взвешивают с точностью до 0.01 г {пи). Затем навеску со стекла полностью переносят на сито с

2

ГОСТ 31175-2003

наименьшим заданным в нормативном документе на продукцию размером ячеек. Сито с навеской помешают пол струю воды, предварительно отрегулировав напор воды таким образом, чтобы не было разбрызгивания, и промывают до тех пор, пока вола, проходящая через сито, нс станет прозрачной.

Высушенный после промывки и взвешенный остаток массой т_ь подвергают рассеву на сигах с заданными размерами ячеек с помощью ситового анализатора. Продолжительность рассева 3—5 мин. Затем взвешивают остаток на каждом сите и на поддоне.

5.4.2 Обработка результатов

5.4.2.1 Массу навески мертеля /»/,. г. вычисляют по формуле

(I)

где т, — масса сухого стекла, г:

/и₂ — масса стекла с навеской, г.

5.4.2.2 Массу сухого вещества в навеске т₄, г. вычисляют по формуле

(2)

где W — массовая доля влаги. %.

5.4.2.3 Массовую долю каждой фракции /, %, вычисляют по формуле

h

^■ ИЮ.

(3)

где т, — масса остатка на соответствующем сите или поддоне.

5.4.2.4 Массовую долю удаленной при промывке тонкой фракции у. %. вычисляют по формуле

j

^т* ~ ^m ■ • 100.

^т*

(4)

где Я1₅ — масса высушенного остатка после промывки.

6 Методы испытаний кладочных свойств

6.1    Определение консистенции

Консистенцию определяют методом растскасмости иди методом погружения падающего тела.

Метод определения консистенции устанавливают по соглашению сторон и указывают в нормативном документе на продукцию.

6.1.1    Метод растскасмости

6.1.1.1    Сущность метода

Метод основан на определении растскасмости пробы затворенного мертеля под воздействием механического встряхивания при возвратно-поступательном движении пробы по вертикали.

Предельная величина индекса растскасмости мергеля определяется диаметром столика (рисунок 4).

Примечание — Количество жидкости «творения и средний диаметр расплывшегося мергеля устанавливают экспериментально и указывают в нормативном документе на продукцию или в контракте на поставку.

6.1.1.2    Аппаратура и приспособления

Столик лабораторный встряхивающий с ручным управлением или автоматический и форма-конус с воронкой по ГОСТ 310.4.

Пример конструкции лабораторного встряхивающего столика с ручным управлением приведен на рисунке 4. При полном повороте ручки столик с формой-конусом поднимается на высоту (1()±0.5) мм и затем падаете этой высоты.

3

Линейка металлическая но ГОСТ 427. Штангенциркуль по ГОСТ 166. Шпатель.

Уровень нерегулируемый.

6.1.1.3 Проведение испытания Встряхивающий столик устанавливают горизонтально с помощью уровня.

Если столик нс использовали более 24 ч. перед началом испытания производят не менее 10 полных поворотов ручкой столика.

Протирают насухо поверхность столика и формы-конуса. Штангенциркулем измеряют внутренний диаметр /)„ нижнего основания формы-конуса и устанавливают ее с воронкой в центре столика.

Пробу сухого мертеля массой нс менее 1 кг затворяют но 4.2. Равномерно заполняют затворенным мертелем форму-конус, снимают воронку и шпателем выравнивают поверхность мергеля но верхнему краю формы-конуса.

/ — форма-конус с коронкой: 2 — стекло; J — столик; 4 — упорное кольцо; 5 — стопорная гайка: 6— упор; 7— ручка; S— кулачок (эксцентрик); 9 — валик; 10— станина с приводом

Насухо вытирают поверхность столика вокруг формы-конуса. Отделяют форму-конус от мертеля, полнимая се вертикально вверх. Оставшийся на стенках формы мергель тщательно собирают шпателем и выкладывают на сформованный из мертеля конус.

Мертель встряхивают на столике 30 раз в течение (30±5) с.

Измеряют диаметр расплывшегося мертеля в двух взаимно перпендикулярных направлениях металлической линейкой или штангенциркулем с точностью до I мм и вычисляют среднее значение диаметра D. Очишают столик от мергеля и повторяют испытание с новыми порциями затворенного мертеля сшс два pa w.

6.1.1.4 Обработка результатов

(5)

Консистенцию затворенного мертеля выражают индексом растскаемосги ИР. %. который вычисляют по формуле

ИР =    100.

где D — средний диаметр расплывшегося мергеля, мм;

D₀ — внутренний диаметр нижнего основания конуса, мм.

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов трех определений индекса растскаемосги.

Полученное значение округляют до целого числа.

6.1.1.5 Протокол испытания

Результаты испытания записывают в протокол, в котором указывают:

-    наименование предприятия (организации), проводившего (ей) испытание;

-    дату проведения испытания;

-    маркировку мертеля (предприятие-изготовитель, марка, номер партии и т.л):

-    количество жидкости затворения;

-    температуру затворенного мертеля;

-    среднеарифметическое значение ре зультатов трех определений индекса растскасмости;

-    фамилию, инициалы и полнись исполнителя.

ГОСТ 31175-2003

6.1.2 Метод погружения палаюшего тела

6.1.2.1 Сущность метода

Метод основан на определении глубины погружения в пробу затворенного мертеля цилиндрического тела определенной массы, свободно палаюшего с определенной высоты.

Предельная глубина погружения определяется высотой контейнера (рисунок 5).

П р и м с ч а мне — Количество жидкости творении и глубину погружения устанавливают экспериментально и указывают к нормативном документе на продукцию или в контракте на поставку.

6.1.2.2. Аппаратура и приспособления

Модифицированный прибор Вика (рисунок 5). состоящий из основного металлического стержня со шкалой, установленного на основании. Цена деления шкалы I мм. К основному стержню прикреплено падающее тело общей массой 70 г (металлический цилиндр из коррозионно-стойкого металла диаметром 25 мм и высотой 70 мм на соединительном металлическом стержне). Соединительный стержень снабжен указателем для отсчета перемещения цилиндра относительно шкалы. Цилиндр на соединительном стержне закреплен так. чтобы обеспечить свободное падение параллельно основному стержню с высоты 100 мм над поверхностью пробы мергеля в контейнере. Допускается использовать составной контейнер, состоящий из полого цилиндра и дна в Blue чаши.

6.1.2.3    Проведение испытания

Пробу сухого мертеля массой нс менее I кг

затворяют по 4.2.

Рисунок 5 — Модифицированный прибор Вика

Равномерно заполняют затворенным мергелем контейнер, не допуская образования пустот, и шпателем удаляют излишки мертеля, выравнивая поверхность мергеля по верхнему краю контейнера.

Контейнер помешают в центр основания прибора и сбрасывают цилиндр с высоты 100 мм на поверхность пробы мертеля. Через 5 с измеряют с точностью до I мм глубину погружения цилиндрического тела.

Проводят три измерения и вычисляют среднеарифметическое полученных результатов.

4.1.2.4    За результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов трех измерений глубины погружения, округленное до целого числа, в миллиметрах.

6.1.2.5    Протокол испытания

Результаты испытания записывают в протокол, в котором указывают:

-    наименование предприятия (организации), проводившего (ей) испытание:

-    дату проведения испытания:

-    маркировку мертеля (предприятие-изготовитель, марка, номер партии и т.л.):

-    количество жидкости затворсния;

-    температуру затворенного мергеля;

-    среднеарифметическое значение результатов трех измерений глубины погружения;

-    фамилию, инициалы и подпись исполнителя.

5

7 Методы испытаний эксплуатационных свойств

7.1    Определение линейной усалки

7.1.1    Сущность метода

Метод основан на определении изменения линейных размеров (линейной усадки) образцов, сформованных из готового к применению мертеля, после сушки (обжига) при заданной температуре.

7.1.2    Аппаратура и приспособления

Шкаф сушильный с принудительной вентиляцией, обеспечивающий температуру (110±5) *С.

Печь электрическая или газовая с окислительной атмосферой, обеспечивающая обжиг мертеля при заданной температуре.

Форма из коррозионно-стойкого материала язя изготовления образцов размером 120x20x20 мм (рисунок 6). Допускается использовать форму язя образцов размером 150x40x10 мм. Шероховатость металлических рабочих поверхностей форм R й 25 мкм.

120* 1 1 ' |-Н+Н- и А - 4> 41 R -— 4 - 41 8 I - 4> 41 8 — 4

/ — форма: 2 — гиастпна: J — прижим Рисунок 6 — Форма язя обра шов

Пластина из термо- и коррозионно-стойкого материала (например из стекла).

Эксикатор по ГОСТ 25336 с хлористым кальцием по ГОСТ 450.

7.1.3 Подготовка образцов

После сборки формы штангенциркулем измеряют ее внутреннюю длину /₍₁ с точностью ло 0.1 мм. Внутреннюю поверхность формы и пластину слегка смазывают техническим маслом, суспензией графита в керосине или другими веществами, исключающими прилипание затворенного мергеля к форме. ¹

ГОСТ 31175-2003

Пробу сухого мергеля массой не менее I кг затворяют по 4.2 и после определения консистенции по 6.1 вылеживают не менее I ч с момента добавления жидкости «творения. Равномерно заполняют затворенным мергелем форму, установленную на пластине.

Длительность вылеживания затворенного мертеля указывают в протоколе.

При укладке мертеля с помощью шпателя тщательно заполняют углы формы, исключая образование пустот. Шпателем удаляют излишки мертеля и выравнивают его поверхность по верхнему краю формы.

Образцы выдерживают в форме при комнатной температуре не менее 24 ч. Допускается покрывать образцы влажной тканью или картоном с отверстиями.

7.1.4    Проведение испытания

Для испытания используют не менее трех образцов в виде прямоугольного параллелепипеда размерами 120x20x20 мм. Допускается применение образцов размерами 150x40x10 мм.

Размеры образца устанавливают в нормативном документе на продукцию.

После выдержки форму с образцами устанавливают в холодный сушильный шкаф и сушат при температуре (110±5) *С до постоянной массы (ориентировочно 24 ч). Массу считают постоянной, если результат последующего взвешивания, проведенного нс менее чем через два часа сушки, отличается от предыдущего не более чем на 0.1 %. Образны извлекают из формы и до проведения измерений хранят в эксикаторе. Допускается сушить образны без формы.

Штангенциркулем измеряют длину образца после сушки /, с точностью до 0.1 мм по средней продольной (XII.

При необходимости определения линейной усадки после обжига высушенные образны устанавливают поверхностью 120x20 мм (150x40 мм) на огнеупорную подставку, не взаимодействующую с материалом образна, помещают се в печь и обжигают при заданной температуре с выдержкой в течение 2 ч.

Температуру и режим обжига образцов устанавливают в нормативном документе на продукцию.

Рекомендуемые скорости подъема температуры при обжиге образцов приведены в приложении А.

Образцы извлекают из печи после ее охлаждения и измеряют штангенциркулем длину образцов после обжига /, с точностью до 0.1 мм по средней продольной оси.

7.1.5    Обработка результатов

7.1.5.1 Линейную усадку после сушки Д /,. %. вычисляют по формуле

Д/, =    •    100,    ¹

'о

где /₀ — внутренняя длина формы, мм:

/, — длина образна после сушки, мм.

7.1.5.2 Линейную усадку после обжига Д /,. %, вычисляют по формуле

д/, - A_Z-i . loo.    ²

где /, — длина образна после сушки, мм:

/₂ — длина образца посте обжига, мм.

Линейную усадку после сушки и обжига Д/,. %. вычисляют по формуле

Д/, =    ■ 100.    ^<8)

Вычисления проводят до второго десятичного знака и округляют до первого десятичного знака. За результат испытания принимают среднеарифметическое значение линейной усадки грех образцов.

7.1.6 Протокол испытания

Результаты испытания записывают в протокол, в котором указывают:

-    наименование предприятия (организации), проводившего (ей) испытание:

-    лату проведения испытания:

-    маркировку мергеля (предприятие-изготовитель, марка, номер паргии и т.д.):

1

2