耐火磚需要設置膨脹縫嗎？為什么？

物體的熱脹冷縮屬于自然現(xiàn)象，大部分耐火磚在受熱時是會膨脹的，特殊產品除外，所以耐火磚在砌筑時要設計預留膨脹縫，以免耐火磚在高溫環(huán)境中膨脹時沒有空間而導致過度擠壓爆裂。

熱膨脹

熱膨脹通常是指外壓強不變的情況下，大多數(shù)物質在溫度升高時，其體積增大，溫度降低時體積縮小。熱膨脹與溫度、熱容、結合能以及熔點等物理性能有關。影響材料膨脹性能的主要因素為相變、材料成分與組織、各異性的影響。

耐火磚砌筑預留膨脹縫重要性

耐火磚制品在使用過程中，發(fā)生線度和體積變化的指標主要有線膨脹重燒體積變化。耐火磚制品的重燒體積變化時一種不可逆的體積過程，而制品的熱膨脹是一種可逆的體積變化。耐火磚制品作為構筑熱工設備的機構材料，常常在高溫和溫度反復變化的條件下使用，材料的體積變化主要取決于制品的線膨脹性質。因此，在使用過程中，即使制品重燒收縮，也需要預留膨脹縫，容納制品因反復的溫度變化產生的線膨脹。

耐火磚膨脹縫的設置

工業(yè)爐用耐火磚，由于受到溫度變化和溫度梯度形成的熱應力作用的影響，將導致內襯結構的變形、破壞，因此應在耐火磚砌筑過程中設置膨脹縫。耐火磚因其化學、礦物組成不同，受熱后產生的膨脹量也不一樣。砌體中膨脹縫的尺寸，主要應根據(jù)使用磚的性質和所承受的溫度來決定。一般情況下，取高溫度時的理論膨脹量的50%～100%作為基準。以下為常用耐火磚內襯的膨脹縫尺寸的平均數(shù)值mm/m:

粘土耐火磚砌體5～6

高鋁磚砌體7～8

剛玉磚砌體9～10

鎂鋁磚砌體10～11

硅磚砌體12～13

鎂磚砌體10～14

工作溫度低于800℃的粘土耐火磚砌體、普通粘土耐火磚和硅藻土磚可以不留設膨脹縫。但過長的粘土耐火磚和普通粘土磚砌體，應按具體情況適當留設膨脹縫。

膨脹縫的位置，應避開受力部位，爐體骨架和內襯中的孔洞，以免影響強度。膨脹縫以均勻分開留設為宜，其間距一般不超過2m。

1、爐底的膨脹縫在上下磚層中和同層爐底中均留成交錯式的，互相錯開。

2、爐墻的膨脹縫在內外層間和上下層中均留成交錯式的，互相錯開。

3、圓形墻可在砌體與外殼間留設縫隙以補償膨脹，其中填以耐火澆注料或者隔熱磚。

4、拱頂一般在兩端留出直通的膨脹縫。留設時，除考慮拱頂?shù)目v向伸長外，還應考慮兩端爐墻的向上膨脹。拱頂長度大于5m時，除在兩端留設膨脹縫，還要根據(jù)拱長分段，在拱頂中部留設膨脹縫。錯砌拱頂?shù)呐蛎浛p，可留成直通式，也可留成交錯式。多層拱頂各層膨脹縫應錯開，膨脹縫上應用一層平砌磚層覆蓋。

用硅磚干砌的拱頂，應在拱頂?shù)妮椛淇p中，每隔3～5塊磚夾入1～2mm的紙板，以補償膨脹。

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