物體的熱脹冷縮屬于自然現(xiàn)象，大部分耐火磚在受熱時(shí)是會(huì)膨脹的，特殊產(chǎn)品除外，所以耐火磚在砌筑時(shí)要設(shè)計(jì)預(yù)留膨脹縫，以免耐火磚在高溫環(huán)境中膨脹時(shí)沒有空間而導(dǎo)致過度擠壓爆裂。

熱膨脹

熱膨脹通常是指外壓強(qiáng)不變的情況下，大多數(shù)物質(zhì)在溫度升高時(shí)，其體積增大，溫度降低時(shí)體積縮小。熱膨脹與溫度、熱容、結(jié)合能以及熔點(diǎn)等物理性能有關(guān)。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(yù)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(biāo)主要有線膨脹重?zé)�體積變化。耐火磚制品的重?zé)�體積變化時(shí)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(gòu)筑熱工設(shè)備的機(jī)構(gòu)材料，常常在高溫和溫度反復(fù)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(zhì)。因此，在使用過程中，即使制品重?zé)�收縮，也需要預(yù)留膨脹縫，容納制品因反復(fù)的溫度變化產(chǎn)生的線膨脹。

耐火磚膨脹縫的設(shè)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(yīng)力作用的影響，將導(dǎo)致內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的變形、破壞，因此應(yīng)在耐火磚砌筑過程中設(shè)置膨脹縫。耐火磚因其化學(xué)、礦物組成不同，受熱后產(chǎn)生的膨脹量也不一樣。砌體中膨脹縫的尺寸，主要應(yīng)根據(jù)使用磚的性質(zhì)和所承受的溫度來決定。一般情況下，取高溫度時(shí)的理論膨脹量的50%～100%作為基準(zhǔn)。以下為常用耐火磚內(nèi)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(shè)膨脹縫。但過長的粘土耐火磚和普通粘土磚砌體，應(yīng)按具體情況適當(dāng)留設(shè)膨脹縫。

膨脹縫的位置，應(yīng)避開受力部位，爐體骨架和內(nèi)襯中的孔洞，以免影響強(qiáng)度。膨脹縫以均勻分開留設(shè)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(cuò)式的，互相錯(cuò)開。

2、爐墻的膨脹縫在內(nèi)外層間和上下層中均留成交錯(cuò)式的，互相錯(cuò)開。

3、圓形墻可在砌體與外殼間留設(shè)縫隙以補(bǔ)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(shè)時(shí)，除考慮拱頂?shù)目v向伸長外，還應(yīng)考慮兩端爐墻的向上膨脹。拱頂長度大于5m時(shí)，除在兩端留設(shè)膨脹縫，還要根據(jù)拱長分段，在拱頂中部留設(shè)膨脹縫。錯(cuò)砌拱頂?shù)呐蛎浛p，可留成直通式，也可留成交錯(cuò)式。多層拱頂各層膨脹縫應(yīng)錯(cuò)開，膨脹縫上應(yīng)用一層平砌磚層覆蓋。

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

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