耐火砖的应力和应变

耐火砖是机械各向异，是非均质的，它的应力一应变特性并不能直接用如钢材上所通用的指标E(弹性模数)和G(剪切模数)来说明。如两个简单的试验所显示的那样，若给一根耐火棒施加弯曲应力，在达到一定挠度以后撤去应力，棒不再能弹回至原状，而是保持轻度的永久变形(如下图)。如果再施加稍高一点的应力，则得到一较大的挠度，取去负荷后也产生一较大的永久形变。在远远低于断裂应力的低应力下，耐火棒也不是完全弹性的，负荷增大，永久变形也继续增大。虽然如此，如果不中断地施加弯曲应力仍能得到一个同应力大致成比例的挠度。表面上看似乎具有弹性性能，也可以用一个指标来表示。但是，准确地说它不是弹性模数，而是变形模数。

在第二个筒单的试验中，给耐火砖施加拉应力和压应力，并测定相应的变形。试验得出，由拉应力产生的变形5倍于由压力而产生的变形。因此，如果也可融应用虎克定律时，则可以说，在压力下的弹性模数5倍于在拉力下的弹性模数之间，因为弯曲应力包括拉力和压力两种。

虽然在应力和应变之间乍看上去是直线关系，但对于耐火砖可以肯定。不论是受拉力还是受压力作用都不具有完全的弹性特性。

从抗力模数和扭力模数可以计算出模向收缩率，在完全弹性体上为0.3。具有塑性变形性能(粘滞性徐变)的材料，横向收缩率v=0.5。耐火砖的横向收缩率一般在0.1和0.22之间，所以它的性能既不是弹性的，也不是粘塑性的。在这个例子中，不可逆的变形与塑性变形无关。当V＜0.3时，耐火砖在产生永久变形的同时发生体积增大(拉应力)或体积缩小(压应力)。对此，最初可认为是在荷载下出现属微观范围的微裂纹和破裂，它们在荷载取掉后已不能再完全闭合。

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