我們知道，耐火材料的強(qiáng)度可以用室溫下三點(diǎn)抗彎試驗中在材料彎曲時得到的荷重與位移的關(guān)系圖來描述。圖1顯示了一些耐火材料的荷重-位移曲線(P-u曲線)示意圖。圖中各P-u曲線的差別是由各種不同耐火材料的斷裂機(jī)理不同所致。圖1a和b表明荷重在破壞之前直線增加至達(dá)到大時，材料就產(chǎn)生斷裂(破壞)。與此不同的是，以后各曲線(圖1中c~f)則是在破壞點(diǎn)附近荷重不同程度的緩慢增加，達(dá)到大荷重后先緩慢下降，然后迅速下降至斷裂(圖1c~d),或者在達(dá)到大荷重后荷重一直緩慢下降至斷裂(圖1e~f)。

　　從破壞類型來分析，認(rèn)為耐火材料a及b為不穩(wěn)定破壞;耐火材料c及d在即將破壞前產(chǎn)生了局部的非線形變形，為近似于準(zhǔn)穩(wěn)定破壞;耐火材料e及f在即將破壞前則產(chǎn)生了明顯的非線形變形，呈準(zhǔn)穩(wěn)定破壞。

　　耐火材料荷重p-位移u示意圖

　　圖1 耐火材料荷重p-位移u示意圖

　　從能量方面來觀察，耐火材料承受應(yīng)力后先產(chǎn)生彈性變形(P-U圖上直線部分)，然后進(jìn)入塑性變形(P圖上曲線部分)階段。在p-u圖上，外力所做的功分成彈性變形功和塑性變形功兩個部分，前者作為彈性應(yīng)變能儲存在變形材料內(nèi)。當(dāng)材料中裂紋產(chǎn)生擴(kuò)展時，這一部分彈性應(yīng)變能將提供裂紋擴(kuò)展前所需要的塑性變形功以及產(chǎn)生新表面所需要的能量。圓弧磚

　　如果我們用斷裂能韌性值Rc來表示裂紋擴(kuò)展所耑要的斷裂能量的話，那么由能量保存法則可以得知，Rc應(yīng)等于裂紋單位面積擴(kuò)展時的破壞面形成能Ge和其非線形斷裂能φni之和：

　　對應(yīng)的耐火材料屬于線形彈性體。

　　當(dāng)φni>0時，式中(Rc=Ge+φni)成立。對應(yīng)的耐火材料屬于具有非線形結(jié)構(gòu)的耐火材料。

　　利用負(fù)荷-除荷法可以求出Rc、Ge和φni

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