单选题
(20)依据 GB/T328.9-2007 的规定,某高分子防水卷材拉伸试验,采用方法 B 试 验,试样厚度为 2.50mm,其所得试验结果如下 155.2N、155.3N、156.2N、158.6N、155.8N,则该组试验结果是() 。 (GB/T328.9-2007 9.1)
A
10.4MPa
B
156.2N/mm
C
156N/mm
D
10MPa
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于高分子防水卷材拉伸性能测试数据处理及单位换算的题目。以下是详细的解析过程:
### 1. 确定计算指标与公式
根据 GB/T 328.9-2007《建筑防水卷材试验方法 第9部分:高分子防水卷材 拉伸性能》的规定,拉伸试验的结果通常以**最大拉力**(单位:N)或**拉伸强度**(单位:MPa 或 N/mm²)表示。
* **观察选项**:选项中有 MPa(压强/应力单位)和 N/mm(线密度或特定宽度下的力单位,但在拉伸强度语境下通常指 N/mm² 即 MPa,或者题目考察的是单位宽度的拉力 N/50mm 等,但此处选项 B、C 为 N/mm,需仔细辨析)。
* **标准规定**:对于高分子防水卷材,拉伸强度 $\sigma$ 的计算公式为:
$$ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{F}{b \times d} $$
其中:
* $F$ 为最大拉力(N)
* $b$ 为试样宽度(mm)
* $d$ 为试样厚度(mm)
**关键点**:GB/T 328.9-2007 中方法 B 通常指的是哑铃型试样或特定宽度的矩形试样。若未明确给出宽度,我们需要通过选项反推或依据常见标准试样尺寸。
* 常见的矩形试样宽度为 **50mm** 或 **25mm**,或者哑铃型试样有特定的狭小部位宽度。
* 然而,注意看选项 B 和 C 的单位是 `N/mm`。在防水卷材标准中,有时也会报告“单位宽度的最大拉力”,单位为 N/cm 或 N/50mm。但如果结果是 MPa,则必须除以截面积。
* 让我们先计算平均拉力,再看如何匹配选项 A (10.4 MPa)。
### 2. 数据预处理(剔除异常值与求平均值)
给出的5个拉力数据为:155.2N、155.3N、156.2N、158.6N、155.8N。
1. **检查是否有异常值**:
根据 GB/T 328.1 或通用数据统计规则,通常先看极差。
最大值 158.6,最小值 155.2。
平均值估算:$(155.2+155.3+156.2+158.6+155.8) / 5 = 781.1 / 5 = 156.22 \text{ N}$。
这些数据离散度较小,通常全部有效,直接取算术平均值。
平均最大拉力 $\bar{F} = 156.22 \text{ N}$。
按照修约规则,中间过程可多保留一位,最终结果再修约。
### 3. 逆向推导试样宽度与单位换算
题目已知:
* 平均拉力 $F \approx 156.22 \text{ N}$
* 厚度 $d = 2.50 \text{ mm}$
* 目标答案 A 为 $10.4 \text{ MPa}$
我们知道 $1 \text{ MPa} = 1 \text{ N/mm}^2$。
假设拉伸强度为 $10.4 \text{ MPa}$,则:
$$ 10.4 = \frac{156.22}{b \times 2.50} $$
解得截面积 $A = b \times 2.50 = \frac{156.22}{10.4} \approx 15.02 \text{ mm}^2$。
进而求得宽度 $b = \frac{15.02}{2.50} \approx 6.0 \text{ mm}$。
**验证标准试样尺寸**:
在 GB/T 328.9-2007 中,**方法 B** 通常采用 **哑铃型试样 I 型** 或 **II 型**。
* 哑铃型试样 I 型的狭窄部分宽度通常为 **6.0 mm**(或接近此数值,具体视版本细节,但在旧标或某些高分子卷材标准中,6mm 宽是常见的哑铃型试件窄部宽度)。
* 如果试样是宽 50mm 的矩形,强度会是 $156 / (50 \times 2.5) \approx 1.25 \text{ MPa}$,无匹配选项。
* 如果试样是宽 25mm 的矩形,强度会是 $156 / (25 \times 2.5) \approx 2.5 \text{ MPa}$,无匹配选项。
* 因此,可以推断该试验采用的是狭窄部分宽度为 **6 mm** 的哑铃型试样(这是高分子防水卷材拉伸试验常用的试样类型之一,对应方法 B 中的某种具体规格)。
### 4. 正式计算步骤
1. **计算平均最大拉力**:
$$ \bar{F} = \frac{155.2 + 155.3 + 156.2 + 158.6 + 155.8}{5} = \frac{781.1}{5} = 156.22 \text{ N} $$
2. **确定试样截面积**:
依据 GB/T 328.9-2007 方法 B(通常指哑铃型试样),其有效工作部分(狭窄部分)的标准宽度 $b$ 一般为 **6 mm**(注:不同子类型可能略有差异,但结合选项反推及常见标准,6mm 是最合理的解释;也有可能是宽度 10mm? $156/(10\times2.5)=6.24$ 不对。宽度 5mm? $156/(5\times2.5)=12.48$ 不对。只有宽度 6mm 时,$156.22 / 15 = 10.41$,最接近 10.4)。
截面积 $A = b \times d = 6 \text{ mm} \times 2.50 \text{ mm} = 15.0 \text{ mm}^2$。
3. **计算拉伸强度**:
$$ \sigma = \frac{\bar{F}}{A} = \frac{156.22 \text{ N}}{15.0 \text{ mm}^2} \approx 10.4147 \text{ N/mm}^2 (\text{MPa}) $$
4. **结果修约**:
根据标准要求,拉伸强度通常保留至小数点后一位(或三位有效数字)。
$10.4147 \text{ MPa} \approx 10.4 \text{ MPa}$。
### 5. 选项分析
* **A. 10.4MPa**:计算结果吻合,单位正确(拉伸强度单位)。
* **B. 156.2N/mm**:这是未经除以宽度和厚度的原始力值附近的数据,且单位 N/mm 在此处物理意义不明确(若是单位宽度力,应为 N/50mm 或 N/cm,且数值不对)。即使理解为每毫米宽度的力,$156.2/6 \approx 26$,也不对。
* **C. 156N/mm**:同上,数值约为平均拉力,但单位错误,且未进行强度换算。
* **D. 10MPa**:精度不足,且 10.4 修约不到 10。
### 结论
该组试验结果应报告为拉伸强度,经计算为 10.4 MPa。
**正确答案:A**
相关知识点:
高分子卷材方法B试验结果
题目纠错
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