Projekt BeFo 501 - Placering och orientering av stålfibrer i sprutbetong kartlagd genom tomografiundersökning av prov från tunnlar.

Okunskap om effektiviteten hos stålfibrer i sprutbetong leder idag ofta till överdimensionering av sprutbetongens tjocklek. Med en mer optimal användning av stålfibrer i sprutbetong skulle en minskad mängd overksamma fibrer fås vilket leder till minskad åtgång av stål, betong och cement. Effektiviteten hos stålfibrer i sprutbetong beror inte enbart på antalet stålfibrer i ett snitt av sprutbetongen utan också hur dessa är orienterade. För en effektiv fiberverkan bör så många fibrer som möjligt vara belägna i dragna snitt av betongen och också vara orienterade i dragriktningen. För att kunna kartlägga hur stålfibrers fördelning och orientering i sprutbetong kan variera krävs data från undersökning av sprutbetong på tunnelväggar och från provlådor sprutade i fält. De vanligtvis använda undersökningsmetoderna är i huvudsak begränsade till förstörande provning, som till exempel sågning och mikroskopering av uttagna provkroppar. En etablerad, alternativ undersökningsteknik är dock idag datortomografi (CT-skanning) som kan används för att visualisera det inre av hårda provkroppar. Fördelarna är att hela 3D volymen av ett materialprov kan kartläggas i en helt icke-förstörande undersökning och att ingen eller endast liten beredning av proverna behöver göras. En tomografibaserad metod med en särskilt utvecklad analysrutin har tidigare utprovats för tomografi-undersökning av sprutbetongprovkroppar. Varje studerad provkropp genomlyses med röntgenstrålar och resultatet sammanställs till en digital, virtuell provkropp. Genom numerisk analys kan sedan de stålfibrer som identifieras kartläggas och beskrivas med avseende på placering och orientering. Metoden redovisar stålfibrernas läge och orientering i vektorform, beskrivet med två lutningsvinklar och som antalet fibrer som skär respektive höjdsnitt av en provcylinder. Den laborativa studie som här redovisas har genomförts för att testa och demonstrera hur metoden fungerar praktiskt. Ett urval av sprutbetongprov har undersökts för att visa en representativ variation av stålfibrers orientering i sprutbetong för normalt förekommande materialsamman-sättningar och omgivningsförhållanden.