Yahya Ghasemi Print III pdf

Paper I:
Particle Packing of Aggregates for Concrete Mix Design: 
Models and Methods.
Ghasemi, Y., 
Johansson, N. (2014), Published in proceeding of XXII Nordic Concrete 
Research symposium, Reykjavik, Iceland, August 13-15, 2014, pp. 109-112.

---

---

109
Particle packing of aggregates for concrete mix design: Models and methods. 
Yahya Ghasemi 
PhD-student 
Div. Structural and Construction Engineering, Luleå Universtiy of 
Technology 
S-971 87 Luleå 
E-mail: [e-mail] 
Tekn Lic, Niklas Johansson 
PhD-student 
Cementa AB 
P.O. Box 104, S-624 22 Slite 
Div. Structural and Construction Engineering, Luleå University of 
Technology 
S-971 87 Luleå
E-mail: [e-mail]
[e-mail] 
ABSTRACT
An optimized aggregate particle packing density- used as a base for concrete mix design- 
provides economic, environmental and technical advantages. The particle packing density can 
be determined by many methods and predicted by different models. This paper reviews 
common packing and procedures and compares predictions of three packing models. It was 
found that the models tend to show different packing densities and percentage of ingredients at 
maximum packing for the same mixture. A test setup is proposed to determine the accuracy of 
each model’s prediction.
 
Keywords
: Aggregate, Testing, Mix design, Dry packing 
1.
 
 INTRODUCTION 
The prediction of the packing density for aggregate mixture, together with fine particle (i. e. 
matrix) modelling, is essential in concrete mix design. It is known that besides particle size 
distribution, the packing density of the aggregates is influenced by the packing process and also 
the shape of the grains /Proske & Ramge 2004/. Over the past few decades, several 
mathematical models have been introduced for the purpose of predicting packing of granular 
mixes. This study aims to compare three common particle packing models. The models were 
used on 4 mixtures of aggregate fragments with known aggregate distribution and packing 
density for each fragment. In addition to that, the paper will briefly review four common dry 
packing methods and aims to illustrate how the variation in packing process affects the outcome 
of packing density.