Yahya Ghasemi Print III pdf

ABSTRACT
The importance of studying the behaviour and properties of concrete can be highlighted by 
considering the fact that concrete is the most used man-made material in the world. The very 
first step in making concrete is its mix design and deciding the type and amount of constitutes
used in the production of concrete which should fulfil the requirements of the final product. 
Mix design models are commonly used for the purpose of proportioning concrete ingredients 
while anticipating the properties of the final product. 
The current document deals with the commonly used principals in mix design models namely 
particle packing theory and excess water/paste layer theories. The conducted studies includes 
an investigation on accuracy of particle packing models (Toufar, 4C, CPM) and also tries to 
address the issue with measurement of specific surface area of particles as an essential input 
to water/paste layer theories. 
It has been observed that the particle packing models can predict the packing density with 
acceptable margin. However, it should be mentioned that the particle packing models by 
themselves are not mix design models but should be rather used as a part of a mix design. In
addition, it was found that the accuracy of calculating the specific surface area of particles 
based on their size distribution curve can be further improved by assuming angular platonic 
solids as uniform shape of aggregate instead of traditional approach of assuming spheres for 
aggregates’ shape. 
Keywords: Particle packing, excess paste/water layers theories, specific surface area, mix 
design, loose packing.

---

iv 
SAMMANFATTNING
Vikten av att studera beteendet och egenskaperna hos betong kan belysas genom att betrakta 
det faktum att betong är det mest använda konstgjorda materialet i världen. Det allra första
steget i att göra betong är proportioneringen inkluderande val av typ och mängd av olika 
beståndsdelar som ska användas vid framställning av betong och som ska uppfylla kraven i 
den slutliga produkten. Olika modeller används vanligen för att proportionera betongens
delmaterial och uppfylla egenskaperna.
Denna licentiatuppsats behandlar de vanligaste principerna för betongproportionering 
nämligen partikelpackningsteori och teorier för överskott av vatten/cementpasta. De 
genomförda studierna omfattar en undersökning av
noggrannheten
hos
partikelpackningsmodeller (Toufar, 4C, CPM) och försöker också att ta upp frågan om
mätning av partiklarnas specifika yta hos partiklar som en viktig input till teorier för överskott 
av vatten/cementpasta.
Det har observerats att partikelpackningsmodeller kan förutsäga packningsdensiteten med 
acceptabel marginal. Det bör dock nämnas att partikelpackningsmodeller i sig inte är 
proportioneringsmodeller utan bör snarare användas som en del av proportioneringen.
Dessutom konstaterades det att noggrannheten hos beräkningen av den specifika ytan av 
partiklar baserat på deras storleksfördelningskurva kan förbättras ytterligare genom att anta 
platoniska kroppar som former på sand och grus i stället för det traditionella 
tillvägagångssättet att anta sfärer.
Nyckelord: partikelpackning, teorier för överskott av vatten/cementpasta, specifik yta,
proportionering, lös packing.

---

v