Influence of water-cement ratio on the strength of concrete

Abstract

In this work, the influence of water-cement ratio on the compressive strength of concrete was investigated by testing various concrete mixtures with different water-cement ratio. Concrete mixture design were made to achieve a constant strength with a given workability for three different aggregate gradation using absolute volume method. Concrete samples were prepared with these mixtures. Optimum water-cement ratios were determined using vibrating slump test for the same concrete mixture proportions, then, new concrete samples were also prepared using optimum water-cement ratio. The concrete mixtures obtained using optimum water-cement ratio with no workability were converted to the flowing concrete using a hyperplasticiser and the samples were taken. The concrete produced were tested at 28 days to obtain its compressive and tensile strength. It was seen from the comparison of the result obtained from the laboratory study that the strength was significantly incresaed with the reduction in the water-cement ratio. It was explored that a non workable concrete could be converted into a flowing concrete by the use of a hyperplasticiser. Also, the use of hyperplasticiser resulted in an increase in the tensile strength of the concrete produced was concluded.

Özet

Bu çalışmada, su-çimento oranının beton dayanımı üzerindeki etkisi farklı su-çimento oranları ile çeşitli betonlar üretilerek incelenmiştir. Üç farklı agrega gradasyonu için sabit dayanım ve işlenebilirlik sağlıyacak beton karışımı hesapları mutlak hacim hesabına göre yapılmıştır. Bu karışım oranları ile beton numuneler üretilmiştir. Sabit izlenebilirliği veren karışım oranları için maksimum sıkışmayı sağlıyan optimum su-çimento oranları sarsma çökmesi yardımıyla tespit edilmiştir. Beton karışımları optimum su-çimento oranları ile tekrar yapılmış ve beton numuneler üretilmiştir. İzlenebilirlikleri sıfır çökme olarak elde edilen optimum su-çimento oranları ile üretilen betonlar daha sonra hiper akışkanlaştırıcı kullanarak izlenebilirliği yüksek betonlara dönüştürülmüş ve numuneler alınmıştır. Üretilen bütün beton numunelerin 28 günlük basınç ve çekme dayanımları elde edilmiştir. Laboratuvarda elde edilen sonuçların karşılaştırılmasından su-çimento oranının düşmesiyle beton dayanımlarının oldukça yükseldiği görülmüştür. Akışkanlaştırıcı kullanımı ile işlenebilirliği sıfır olan betonlara yüksek işlenebilirlik verilebileceği anlaşılmıştır. Akışkanlaştırıcı kullanımının çekme dayanımını artırdığı kanatine varılmıştır.