解析:
**解析:**
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2019)的相关规定,混凝土抗折强度的计算及数据处理步骤如下:
**1. 单个试件抗折强度计算**
对于尺寸为 $100\text{mm} \times 100\text{mm} \times 400\text{mm}$ 的非标准试件,抗折强度计算公式为:
$$ f_f = \frac{F L}{b h^2} $$
其中:
* $F$ 为破坏荷载(N);
* $L$ 为支座间距离,标准规定为 $300\text{mm}$(对于 $400\text{mm}$ 长试件,通常跨度为 $300\text{mm}$,即 $L=3h$ 或固定值,GB/T 50081中对于100x100x400试件,跨度通常为300mm);
* $b$ 为试件截面宽度(mm),此处为 $100\text{mm}$;
* $h$ 为试件截面高度(mm),此处为 $100\text{mm}$。
注意:由于是非标准试件(标准试件为 $150\text{mm} \times 150\text{mm} \times 600\text{mm}$),计算出的结果需要乘以尺寸换算系数。对于 $100\text{mm} \times 100\text{mm} \times 400\text{mm}$ 的试件,尺寸换算系数为 **0.85**。
或者直接使用包含换算系数的简化公式或分步计算。我们先计算名义抗折强度,再乘以系数。
公式变形为:
$$ f_{f,i} = \frac{F_i \times 300}{100 \times 100^2} \times 0.85 = \frac{3 F_i}{10000} \times 0.85 = 0.000255 \times F_i (\text{N}) $$
若 $F$ 单位为 $\text{kN}$,则:
$$ f_{f,i} (\text{MPa}) = \frac{F_i (\text{kN}) \times 1000 \times 300}{100 \times 100^2} \times 0.85 = \frac{300 F_i}{1000} \times 0.85 = 0.3 \times F_i \times 0.85 = 0.255 \times F_i $$
让我们分别计算三个试件的抗折强度:
* **试件 1:** $F_1 = 65.55 \text{ kN}$
$$ f_{f1} = 0.255 \times 65.55 \approx 16.71 \text{ MPa} $$
* **试件 2:** $F_2 = 45.88 \text{ kN}$
$$ f_{f2} = 0.255 \times 45.88 \approx 11.70 \text{ MPa} $$
* **试件 3:** $F_3 = 48.99 \text{ kN}$
$$ f_{f3} = 0.255 \times 48.99 \approx 12.49 \text{ MPa} $$
**2. 确定该组试件的抗折强度代表值**
根据 GB/T 50081-2019 第 10.0.4 条规定:
1. 以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗折强度值。
2. 三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的 **15%**,则把最大及最小值一并舍除,取中间值作为该组试件的抗折强度值。
3. 如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的 15%,则该组试验结果无效。
**数据检验:**
* 三个强度值排序:$11.70 \text{ MPa}$ (最小), $12.49 \text{ MPa}$ (中间), $16.71 \text{ MPa}$ (最大)。
* 中间值 $f_{mid} = 12.49 \text{ MPa}$。
* 计算 15% 的界限:$12.49 \times 15\% \approx 1.87 \text{ MPa}$。
* 最小值与中间值的差:$12.49 - 11.70 = 0.79 \text{ MPa}$。
* $0.79 < 1.87$,未超过 15%。
* 最大值与中间值的差:$16.71 - 12.49 = 4.22 \text{ MPa}$。
* $4.22 > 1.87$,**超过 15%**。
**结论判定:**
由于最大值与中间值的差超过了中间值的 15%,而最小值与中间值的差未超过 15%,根据规范“**把最大及最小值一并舍除,取中间值**”的规定(注:此处需仔细核对规范原文逻辑。通常规范表述为:若只有一个测值与中间值差超过15%,则取中间值?不,GB/T 50081-2019 10.0.4 条原文是:“**三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时,则把最大及最小值一并舍除,取中间值作为该组试件的抗折强度值**” —— 等等,这里常见的误解是“舍去异常值取平均”,但混凝土抗压/抗折标准通常是:**如果最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的15%,则取中间值作为该组试件的强度值**。如果是两个都超过,则无效。如果是都没超过,取平均值。】
*修正规范理解:*
查阅 GB/T 50081-2019 第 10.0.4 条:
> “以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗折强度值。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的 15% 时,则**取中间值**作为该组试件的抗折强度值;如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的 15%,则该组试验结果无效。”
*(注:旧规范或某些材料规程可能是“舍去最大最小取中间”,新国标 GB/T 50081-2019 对于抗压是类似逻辑,对于抗折也是:只要有一个超限,就取中间值。)*
让我们重新检查计算和选项匹配度。
**方案 A:取平均值**
$(16.71 + 11.70 + 12.49) / 3 = 40.9 / 3 \approx 13.63 \text{ MPa}$。
对应选项 B (13.6 MPa)。
**方案 B:取中间值**
中间值为 $12.49 \text{ MPa}$。
对应选项 C (12.5 MPa)。
**关键在于判断是否触发“取中间值”的条件。**
最大值 $16.71$ 与中间值 $12.49$ 的差值是 $4.22$。
$4.22 / 12.49 \approx 33.8\%$,远大于 15%。
最小值 $11.70$ 与中间值 $12.49$ 的差值是 $0.79$。
$0.79 / 12.49 \approx 6.3\%$,小于 15%。
根据 GB/T 50081-2019 第 10.0.4 条规定:“三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的 15% 时,则**取中间值**作为该组试件的抗折强度值”。
因此,应取中间值 $12.49 \text{ MPa}$,修约后为 **12.5 MPa**。
故正确答案为 **C**。
**(易错点提示)**:
很多考生可能会误以为只舍去超大的那个,然后算剩下两个的平均,或者直接算三个的平均(得到 13.6 MPa,选 B)。但依据现行国标,只要有一个偏差超标,直接取中间值。
**最终答案:**
该组试件抗折强度是 **12.5 MPa**。
故选 **C**。