Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An experimental study of the validity of the round panel test method for shotcrete
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Shotcrete (sprayed concrete) was used for the first time in 1914 and has become of  growing importance in stabilizing the excavated tunnel sections over the past century.  Even though the technology develops, there are some difficult tasks such as the design of a bolt anchored tunnel lining made of shotcrete. A proven and established design method does not exist today; instead the design of tunnel linings are based on trial and error or experience from similar projects. One method used today, to determine the actual structural behavior of fiber reinforced shotcrete, is the standard beam test method. Previous studies have shown that the beam method gives scattered results since the testing volume are relatively small and the fibers might be unevenly distributed. 

In 1998, an alternative to determine the actual structural behavior of reinforced shotcrete was proposed, based on using round determinate panels. In 2004 this method became a part of the American Society for Testing and Materials, ASTM, standards. The method has the potential of becoming a major, reliable test procedure that better reproduce the behavior of reinforced shotcrete in situ, compared to test beams.

An experimental test series was performed to compare the different testing methods in terms of data variability and validity, in the laboratory of Vattenfall in Älvkarleby. The experiment was performed on 30 specimens in total, with five different concrete recipes. The difference in the recipe was the fiber and cement content. The round panels are designed according to ASTM C-1550 and the beams according to SS-EN14488-3. The results from the experiment is here presented and evaluated, and also including the data variability and validity for the proposed method. The two basic testing methods of using beams and round panels are investigated, compared and evaluated, and their advantages and disadvantages discussed.  

Abstract [sv]

Sprutbetong användes första gången år 1914 och har under det gångna århundradet blivit allt viktigare för att stabilisera utsprängda tunnelsektioner. Trots att tekniken utvecklas finns det svårigheter med att exempelvis utforma bultförankrade tunnelbeklädnader av sprutbetong. En beprövad och etablerad metod att konstruera sprutbetongbeklädnad existerar inte idag. Istället används erfarenhetsåterföring från tidigare projekt och/eller experimentella försök. En testmetod som används idag för att återskapa beteendet hos sprutbetong är balkförsök. Tidigare studier har däremot visat att resultaten från försöken oftast har stor spridning vilket kan bero på att brottytorna är små areor där fibrerna kan vara ojämnt fördelade vilket påverkar resultaten.

År 1998 föreslogs en alternativ metod för att fastställa de mekaniska egenskaperna hos sprutbetong, baserat på användning av runda plattor. År 2004 blev denna metod en del av the American Society for Testing and Materials, ASTM, standarder. Metoden har potential att bli en viktigt och tillförlitligt testmetod som mer realistiskt efterliknar beteendet hos fiberarmerad sprutbetong jämfört med balkprovning.

En experimentell försöksserie har genomförts hos Vattenfall i Älvkarleby, för att jämföra de två metoderna med avseende på mätosäkerhet. Försöksserien är på totalt 30 prover, där fem olika betongrecept använts. Cementmängden och fiberhalten varierade mellan de olika recepten. De runda plattorna är utförda enligt ASTM C-1550 och balkarna enligt SS-EN14488-3. Resultaten från försöken har redovisats och utvärderats, och en mätosäkerhersanalys presenteras för metoden ASTM C-1550. Korrelationen mellan resultaten från de två metoderna är beräknad och varianskoefficienten presenteras. För- och nackdelar mellan båda testmetoderna diskuteras.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 66
Series
TRITA-ABE-MBT ; 18381
Keywords [en]
Shotcrete, sprayed concrete, yield line theory, tunnel lining, steel fibers, round determinate panels, test beams
Keywords [sv]
Sprutbetong, runda plattor, tunnelbeklädnad, fiberarmerad sprutbetong, stålfibrer, böjdraghållfasthet, balkar, mätosäkerhet
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-230981OAI: oai:DiVA.org:kth-230981DiVA, id: diva2:1227876
External cooperation
Vattenfall Research and Development
Subject / course
Concrete Structures
Educational program
Master of Science in Engineering - Urban Management
Presentation
2018-06-04, Brinellvägen 23, Stockholm, 14:45 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-27 Created: 2018-06-27 Last updated: 2018-07-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Master thesis Nadia(5435 kB)15 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5435 kBChecksum SHA-512
73eb441264ec5a5a100f16be6a859b1a3800c007cb0307cb503434f6fd064cddb0f0714eccea30602a3b604d9bfbe06bc9a3b3f74331c69335f6b3bf4e3ac6e8
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Concrete Structures
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 15 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 134 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf