Determination of strength of concrete depending on the water to cement and aggregate to cement ratios

Beton; su, çimento, agrega, çimento ve bazı mineral ya da kimyasal (akışkanlaştırıcı, geciktirici, hava sürükleyici gibi) katkı maddelerinden oluşan kompozit bir malzemedir. İstenilen özelliklere sahip bir beton elde edebilmek için betonu oluşturan malzemelerin özelliklerinin ve karışım oranlarının belirlenmesi gerekir. Beton karışım oranlarını belirlemede genellikle Graf, Bolomey, Feret ve Abrams modelleri kullanılmaktadır. TSE tarafından hazırlanan TS 802 standardında bu modellere atıf yapılmaktadır. Bu çalışma kapsamında literatürde yer alan beton dayanım formülleri incelenmiştir. Yapı merkezi, Arıoğlu, Türkel ve Çolak formülleri ulusal çalışmalar, DeLarrard, Neville, ve Popovich’in bağıntıları ise uluslararası çalışmalar başlığı altında açıklanmıştır. Yapılmış çalışmalarda yer alan modeller genellikle beton dayanımını su/çimento oranına ve beton içindeki hava miktarına bağlı olarak tahmin etmektedir. Bu modeller beton dayanımını önemli ölçüde etkileyen parametrelerden biri olan agrega/çimento oranını dikkate almamaktadır. Bu nedenle bu çalışmada beton dayanımını, su/çimento ve agrega/çimento oranlarına bağlı olarak belirleyen Çolak modeli incelenmiştir. Çolak tarafından geliştirilen bu modelin deneysel sonuçlara uyumu araştırılmış ve diğer modellerle karşılaştırılması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar Çolak modelinin beton dayanımını tahmin etmede oldukça başarılı olduğunu göstermektedir. Model ayrıca maksimum basınç dayanımını veren su/çimento oranının hesaplanmasına olanak sağlamaktadır.Concrete is a composite material consisting of water, cement, aggregate and some mineral or chemical additives (such as fluidizer, retarder, air entrainment). In order to include a concrete with the intended properties, the properties of the materials forming the concrete and the mixing ratios should be determined. Generally, Graf, Bolomey, Feret and Abrams models are used to determine concrete mix ratios. These models are cited in TS 802 standard prepared by TSE. In this study, concrete strength formulas in the literature are examined. The national studies such as the formulas in the works of Arıoğlu, Türkel and Çolak, and many international studies such as De Larrard, Neville and Popovich relations were explained. With these models, the concrete strength can be estimated depending on the water / cement ratio and the amount of air in the concrete. However, these models do not take into account the aggregate/cement ratio which is one of the important parameters affecting concrete strength. For this reason, in this study, Çolak model is used for determining the strength of the concrete depending on the water/cement and aggregate/cement ratios. This study is aimed to research the agreement between the experimental results and calculated values by Çolak model. The model in question is also compared with other models. The data obtained in this study show that Çolak model is very successful for the estimation of strength of concrete. The model also allows the determination of the water / cement ratio which gives the maximum strength of the concrete