USING THE THREE EQUATION METHOD FOR CONCRETE MIX DESIGN

Hakim S. Abdelgader*, Ali S. El-baden and Mohamed S. Belker



Civil Engineering Department, Al-Fateh University

E-mail: *hakimsa@poczta.onet.pl

الملخص



يعتبر التصميم الجيد للخلطات الخرسانية من الركائز الأساسية لتنفيذ أي عضو أو منشأ خرساني كفؤ قادر على تحقيق المتطلبات الاقتصادية والخدمية ومتطلبات المتانة والآمان والكفاءة طول مدة العمر الوظيفي للعضو أو المبنى. والمقصود بتصميم الخلطة الخرسانية هو تحديد كميات المواد الأساسية الداخلة في تكوين الخرسانة (الإسمنت، الركام الخشن، الركام الناعم والماء). ويوجد في الوقت الحاضر العديد من الطرق العالمية والمعتمدة محلياً في تصميم الخلطات مثل: طريقة المعهد الأمريكي للخرسانة (ACI)، والطريقة البريطانية (BS)، وتلك الطرق تستخدم على نطاق واسع بالجماهيرية في تصميم الخلطات الخرسانية لدى كل من المراكز البحثية والجامعات والخلاطات المركزية للخرسانة وكذلك مصانع إنتاج الأعضاء الخرسانية سابقة الصب (مثل مصانع الكمرات الخرسانية سابقة الإجهاد ومصانع الأعمدة الخرسانية وأنابيب الخرسانة.....الخ). وتعتمد تلك الطرق على بعض المعادلات والعلاقات البيانية الناتجة من التحليل الرياضي للنتائج المتحصل عليها من خبرات سابقة في هذا المجال. وعلى الغالب فإن طرق تصميم الخلطات تعطي مؤشرات وخطوط عريضة للمصمم يتم التحقق منها وتعديلها بإجراء خلطات تجريبية في المعامل المحلية لكي تحقق المتغيرات المتعلقة بخواص المواد المحلية المستعملة والظروف البيئية المحيطة.
في هده الورقة سيتم عرض الخطوات المتبعة لتصميم الخلطات الخرسانية بطريقة الثلاثة معادلات والمعروفة بطريقة (Bolomeya) وهي طريقة متبعة لدى بعض المراكز البحثية بدولة بولندا والتي تم تطبيقها حديثاً بمعامل قسم الهندسة المدنية بجامعة الفاتح. النتائج المتحصل عليها بهذه الطريقة باستخدام المواد والظروف البيئية المحلية.


ABSTRACT



A good mixing design for concrete mixes is considered as a milestone for the construction of any concrete member or structure capable to acquire economical, service and durability requirements, as well as safety and efficiency along its functional life. The definition of a mix design is to determine the quantities of the main components of concrete, namely; cement, aggregate and water to mix one cubic meter of concrete.
Currently, there are many international methods locally approved for mix designs, such as: The American concrete institute method (ACI) and the British standard method (BS), which are widely used in Libya at research centers, universities, concrete batch plants as well as pre-cast concrete manufacturing plants (e.g.: pre-stressed concrete beams, concrete columns and slabs, ……etc). These methods depend on certain equations and graphs resulted from mathematical analysis for the results obtained from previous experience in this field. Generally speaking, mix design methods give some indications and start points, and designers need to test and adjust the obtained results by trial mixes in the local laboratories in order to investigate the variables related to the characteristics and properties of the local materials and the effect of the surrounding environment conditions.
This paper presents:
The steps used for mix design using the three equations method, which is so-called Bolomeya method, and is a method used in some research centers in Poland and was recently applied in the laboratories of the civil engineering department in the University of Al-Fateh.
Results obtained by this method using the local materials subject to local environmental conditions.