شيت تقدير مقاومة الخرسانة بطريقة النضج الحراري Maturity Method لفك الشدات إكسيل

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets معيار الجمعية الأمريكية لاختبار المواد لتقدير مقاومة الخرسانة بطريقة النضج (ASTM C1074)
حمل شيت تقدير مقاومة الخرسانة بطريقة النضج الحراري لفك الشدات المبكر وشد كابلات ما بعد الشد وفق ASTM C1074 و ACI 318 وكود البناء السعودي SBC 304 بصيغة إكسيل مفتوحة.
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
شيت_تقدير_مقاومة_الخرسانة_بطريقة_النضج_الحراري_ASTM_C1074_SBC.xlsx
الحجم: 18 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

دالة نورس-شول للنضج الحراري (Nurse-Saul Maturity Index)
M(t) = Σ (T_a - T_0) × Δt

حيث Ta متوسط درجة حرارة الخرسانة خلال الفترة الزمنية Δt بالساعات، و T0 درجة حرارة الأساس (Datum Temperature وعادة تؤخذ 0°م أو -10°م وفق ASTM C1074).

معادلة المعايرة اللوغاريتمية للقوة (Logarithmic Strength Curve)
S = a + b × log10(M)

حيث S المقاومة المقدرة للضغط (MPa)، M مؤشر النضج (°C·hr)، و a و b ثوابت المعايرة الإحصائية المستخرجة من منحنى كسر العينات المخبرية.

معادلة أرهينيوس للعمر المكافئ (Arrhenius Equivalent Age)
t_e = Σ exp(-E / R × (1/T - 1/T_r)) × Δt

طريقة النضج المتقدمة بحساب العمر المكافئ عند درجة حرارة مرجعية Tr (20°م أو 23°م) مع طاقة التنشيط E وثابت الغازات العام R.

حد الأمان لفك قوالب البلاطات والكمرات (Stripping Criteria)
f'_c(in-situ) ≥ 0.70 × f'_c(design)

اشتراط كود ACI 318 Section 26.11 ألا يتم فك الشدات الحاملة لقاع البلاطات إلا بعد تحقيق 70% من المقاومة التصميمية المحددة.

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة شيت تقدير مقاومة الخرسانة بطريقة النضج الحراري Maturity Method لفك الشدات إكسيل - أعمال الخرسانات والتسليح بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: شيت_تقدير_مقاومة_الخرسانة_بطريقة_النضج_الحراري_ASTM_C1074_SBC.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

شيت تقدير مقاومة الخرسانة بطريقة النضج الحراري (Concrete Maturity Method) هو أداة هندسية متقدمة لتطبيق المعيار الدولي ASTM C1074 واشتراطات كود البناء السعودي SBC 304 وكود ACI 318 Section 26.11 للرصد اللحظي لتطور قوة الضغط للخرسانة المصبوبة في الموقع الإنشائي عبر الحساسات الحرارية المغمورة. تعتمد طريقة النضج على مبدأ فيزيائي مثبت بأن تطور قوة الخرسانة هو دالة مباشرة في تاريخ درجة الحرارة والزمن معاً؛ حيث تحسب دالة نورس-شول (Nurse-Saul) مؤشر عامل درجة الحرارة والزمن (TTF)، وتقوم المعادلة اللوغاريتمية المعايرة مخبرياً بتحويل قراءات النضج التراكمي إلى قوة ضغط حقلية لحظية (MPa). يتيح هذا الشيت لمديري المشاريع ومهندسي الموقع اتخاذ قرارات حاسمة مبكرة لفك الشدات وقوالب الأسقف، وشد كابلات الخرسانة سابقة الإجهاد (Post-Tension)، وفتح مسارات الحركة الإنشائية قبل 3 إلى 5 أيام من فترات المعالجة التقليدية مع ضمان السلامة الإنشائية التامة.

فوائد تطبيق طريقة النضج الحراري في المشاريع الكبرى

  1. تسريع وتيرة دورة صب الأسقف (Pouring Cycle): تقليص زمن فك الشدات وإعادة استخدام القوالب من 14 يوماً إلى 3-4 أيام فقط في المباني السريعة والأبراج الشاهقة.
  2. تحديد التوقيت الدقيق لشد كابلات ما بعد الشد (PT Stressing): التأكد من وصول البلاطة لمقاومة 21-28 MPa دون الحاجة للانتظار حتى اختبار مكعبات 7 أيام المعالجة بالمختبر تحت ظروف تختلف عن الموقع.
  3. ضبط جودة الخرسانة الكتلية (Mass Concrete): رصد التدرج الحراري بين قلب العنصر الإنشائي وسطحه لمنع الشروخ الحرارية الناتجة عن حرارة إماهة الأسمنت.
  4. وفر مالي ضخم: خفض تكاليف إيجار الشدات المعدنية والسقالات وتسريع تسليم مراحل المشروع.

آلية العمل وفق معيار ASTM C1074

  • المرحلة الأولى (المعايرة المخبرية): صب 15 أسطوانة خرسانية من الخلطة المستهدفة مع غمر حساس حراري، وكسر العينات عند 1 و3 و7 و14 و28 يوماً، وتوليد معادلة المعايرة: S = a + b · log10(M).
  • المرحلة الثانية (التطبيق الحقلي): تثبيت حساسات حرارية في أضعف وأبرد نقاط البلاطة الخرسانية قبل الصب، وقراءة درجات الحرارة دورياً لحساب النضج التراكمي ومقارنته بحدود الأمان في الشيت.

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:

استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.

2

تحميل الشيت وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.

3

إدخال البيانات الأساسية للمشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.

4

الطباعة المباشرة بمقاس A4:

تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

كيف تضمن طريقة النضج السلامة الإنشائية مقارنة بمكعبات الخرسانة الميدانية؟

تعد طريقة النضج أكثر دقة وموثوقية من المكعبات الحقلية المعالجة في الموقع؛ لأن المكعبات الصغيرة ذات كتلة منخفضة وتفقد حرارتها بسرعة وتتعرض للجفاف، بينما تعكس حساسات النضج المغمورة في قلب البلاطة الحرارة الفعلية وتفاعل الإماهة الحقيقي للعنصر الإنشائي، مع توثيق تطور القوة كل ساعة بدلاً من الانتظار لأيام الاختبار المحددة.

ما هي درجة حرارة الأساس T0 ولماذا تؤخذ 0°م؟

درجة حرارة الأساس (Datum Temperature) هي أدنى درجة حرارة يتوقف عندها تفاعل إماهة الأسمنت تماماً ولا تكتسب الخرسانة أي مقاومة إضافية. يوصي كود ASTM C1074 باعتماد 0.0°م للخلطات الأسمنتية العادية ما لم يتم قياسها تجريبياً في المختبر.

أين يجب وضع حساسات النضج الحراري في موقع الصب؟

يجب وضع الحساسات في المواقع الأكثر حرجاً؛ وهي المناطق المعرضة لأدنى درجات حرارة أو أعلى معدلات فقد حراري (مثل حواف السقف الخارجية، والواجهات الشمالية، والأسطح المكشوفة للرياح) لضمان أن التقدير يمثل أضعف نقطة في العنصر الإنشائي قبل اتخاذ قرار فك الشدات.

هل يغني شيت النضج عن اختبار تكسير المكعبات الرسمي عند 28 يوماً؟

طريقة النضج مخصصة للقرارات التشغيلية السريعة في الموقع (مثل فك الشدات، شد الكابلات، وتخفيف التدعيم)؛ بينما يظل اختبار كسر المكعبات والأسطوانات القياسية المعالجة في حوض الماء بالمختبر عند 28 يوماً متطلباً تعاقدياً لتوثيق الجودة والمطابقة النهائية مع الجهة المالكة واستشاري المشروع.