Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten. Inhalt. Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten. Grundlagen.

Transkript

1 Umsetzung des Konzeptes der Düsseldorf, 27. November 2014 Dr. Olaf Aßbrock Ceyda Sülün Inhalt Grundlagen BTB Pilotprojekt Beispiele zur Auswertung Umsetzung des KUSUM-Systems Zusammenfassung 1

2 Praxis Transportbeton Revision Verwendung von Ausgangsstoffen Faserbeton Selbstverdichtender Beton SVB Beton für Bohrpfähle/Schlitzwände Konformitätsregeln und Produktionskontrolle Bewertung der Druckfestigkeit im Bauwerk Prinzip der gleichen Betondauerhaftigkeit Praxis Transportbeton Quelle: Breitenbücher; Praxis TB

3 Praxis Transportbeton Leitung und Sekretariat: DE Quelle: Breitenbücher; Praxis TB 2010 Produktionskontrolle Handbuch der werkseigenen Produktionskontrolle 0 Begriffe und Abkürzungen 01 Allgemeines 02 Systeme der Produktionskontrolle 03 Aufgezeichnete Daten und andere Unterlagen 04 Prüfung 05 Betonzusammensetzung und Erstprüfung 06 Personal und Ausstattung 07 Herstellen von Beton 08 Verfahren der Produktionskontrolle 09 Konformitätskontrolle und Konformitätskriterien 3

4 Charakteristische Festigkeit erwarteter Festigkeitswert, unter den 5 % der Grundgesamtheit aller möglichen Werte des betrachteten Betons fallen. Normalverteilung (Gauß sche Glockenkurve) -Quantil -Quantil Nachweis! Konformitätsnachweis für die Druckfestigkeit Nach DIN EN 206/E-DIN1045-2: Abschnitt 8 - Konformitätskontrolle und Konformitätskriterien immer Einzelwert: f ck -4 Mittelwert Verfahren A Erstherstellung: 3er-Serie f ck + 4 Verfahren B: Stetige Herstellung (Einzelbeton oder Betonfamilie) Verfahren C: Anwendung von Bereits Anwendung in Fertigteilindustrie in Europa Anwendung in Transportbetonindustrie in UK 4

5 Werkseigene Produktionskontrolle Konformitätskriterien Verfahren A und B Kriterium 1 Kriterium 2 Herstellung Anzahl n Mittelwert [N/mm 2 ] Einzelwert [N/mm 2 ] Erstherstellung 3 f ck + 4 f ck -4 stetige Herstellung 15 f ck + 1,48 f ck -4 Standardabweichung 3 N/mm 2 aus 35 aufeinanderfolgenden Ergebnissen länger als drei Monate Betonfamilie C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 5

6 Anwendung von Grundlagen CEN Technischer Report 16369: 2012 Anwendung von bei der Herstellung von Beton Caspeele, R and Taerwe, L.: Combined production and conformity control of concrete with acceptance cusum control charts. Proceedings 7th International Probabilistic Workshop, November 2008, Delft, The Netherlands, 2009, pp Studie Bundesanstalt für Materialprüfung BAM Dokument NABau AA N 1176 Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), Heft 6, Seiten Anwendung von Verschiedene Shewhart KUMULIERTE SUMMEN = KUSUM-System Regelungen im Anhang H der DIN EN 206/E-DIN

7 Berechnung der kumulierten Summe Berechnung von KUSUM bei Einzelbeton Zielfestigkeit von 43 N/mm² für C30/37 Lfd. Nr. Zielfestigkeit des Betons f cta - Prüfergebnis f ci Differenz f ci -f cta KUSUM- Summe 1 43,0 43,0 0,0 0,0 2 43,0 47,0 4,0 4,0 3 43,0 44,5 1,5 5,5 4 43,0 39,0-4,0 1,5 5 43,0 41,0-2,0-0,5 6 43,0 41,0-2,0-2,5 7 43,0 42,0-1,0-3,5 8 43,0 44,0 1,0-2,5 = Berechnung der kumulierten Summe Berechnung von KUSUM bei Einzelbeton Zielfestigkeit von 43 N/mm² für C30/37 Lfd. Nr. Zielfestigkeit des Betons f cta Prüfergebnis f ci Differenz f ci -f cta KUSUM- Summe 1 43,0 43,0 0,0 0,0 2 43,0 47,0 4,0 4,0 3 43,0 44,5 1,5 5,5 4 43,0 39,0-4,0 1,5 5 43,0 41,0-2,0-0,5 6 43,0 41,0-2,0-2,5 7 43,0 42,0-1,0-3,5 8 43,0 44,0 1,0-2,5 4,0 +1,5 = 5,5 5,5 +(-4,0) = 1,5 7

8 Grafische Auswertung 180,0 160,0 140,0 120,0 KUSUM - Qualitätskarten - Auswertung σ = 3,5 N/mm²; Zielfestigkeit = 39 N/mm² Anstieg für Konformitätslinie k = 0,5 σ Entscheidungsintervall für Konformitätslinie h = 9 σ 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Warnlinie k = σ/ ,0 Entscheidungsintervall -40,0 für Warnlinie -60,0 h = 8,1 σ Kumulierte Summe Konformitätslinie Charakteristische Festigkeit erwarteter Festigkeitswert, unter den 5 % der Grundgesamtheit aller möglichen Werte des betrachteten Betons fallen. Normalverteilung (Gauß sche Glockenkurve) -Quantil -Quantil Nachweis! 8

9 Tab. H.1 Beiwert, Steigung und Entscheidungsintervall für KUSUM- Regelkarten nach DIN EN 206/E-DIN BTB Pilotprojekt Rahmenbedingungen des Pilotprojektes Größe der Werke nach Produktionsmenge klein (bis m³) mittel ( m³ bis m³) groß (über m³) Untersuchung über Betonfamilien und Einzelbetone Quelle: BTB, ibh Ingenieurbüro 9

10 BTB Pilotprojekt Quelle: BTB, ibh Ingenieurbüro Grafische Auswertung Beispiel 1 Diagramm für 35 Prüfergebnisse Einheit bleibt unverändert, durch Bildung einer Summe keine Festigkeitswerte ablesbar Ab Probe Nr.6: Tendenzen eines Festigkeitsverlustes erkennbar Ab Probe Nr.13: Deutliche Festigkeitsänderung Ursachenforschung Quelle: TBR Technologiezentrum 10

11 Grafische Auswertung Beispiel 2 Einzelbeton: C 25/30 Zielfestigkeit aus Erstprüfung = 36,0 N/mm² tatsächlich erreichte Festigkeit: 44,6 N/mm² (Mittelwert aus 35 Prüfergebnissen) Korrekte Zielfestigkeit: 44 N/mm² Quelle: TBR Technologiezentrum Grafische Auswertung Vergleich zu Verfahren B Lfd. Ziel- Prüfer- Nr. festigkeit gebnisse f cta f ci 1 42,7 52,0 2 42,7 53,0 3 42,7 47,0 4 42,7 50,0 5 42,7 52,0 6 42,7 44,0 7 42,7 44,0 8 42,7 42,0 9 42,7 45, ,7 44, ,7 42, ,7 40, ,7 39, ,7 39, ,7 37, ,7 36, ,7 36, ,7 36, ,7 38, ,7 36, ,7 40, ,7 40, ,7 43, ,7 40, ,7 41, ,7 48, ,7 49, ,7 39, ,7 44, ,7 42, ,7 40, ,7 40, ,7 45, ,7 55, ,7 45, ,7 40, ,7 39, ,7 39, ,7 37, ,7 36, ,7 36, ,7 36, ,7 38, ,7 36, ,7 40, ,7 40, ,7 43, ,7 40, ,7 41, ,7 48, ,7 49,0 Mittelwert = 43 Beispiel nach Verfahren B: C30/37 σ = 4,0 fcm fck + 1,48σ 43 > 42,92 konform! 11

12 Grafische Auswertung Vergleich zu Verfahren B Lfd. Ziel- Prüfer- Differenz Lfd. Nr. Kumulierttätslinie Warnlinie Warnlinie Konformi- obere untere Nr. festigkeit gebnisse f ci -f cta Summe f cta f ci 1 42,7 52,0 9,3 1 9,3 109,0 60,5-42,5 2 42,7 53,0 10,3 2 19,6 107,0 59,8-41,8 3 42,7 47,0 4,3 3 23,9 105,0 59,1-41,1 4 42,7 50,0 7,3 4 31,2 103,0 58,5-40,5 5 42,7 52,0 9,3 5 40,5 101,0 57,8-39,8 6 42,7 44,0 1,3 6 41,8 99,0 57,1-39,1 7 42,7 44,0 1,3 7 43,1 97,0 56,5-38,5 8 42,7 42,0-0,7 8 42,4 95,0 55,8-37,8 9 42,7 45,0 2,3 9 44,7 93,0 55,1-37, ,7 44,0 1, ,0 91,0 54,5-36, ,7 42,0-0, ,3 89,0 53,8-35, ,7 40,0-2, ,6 87,0 53,1-35, ,7 39,0-3, ,9 85,0 52,5-34, ,7 39,0-3, ,2 83,0 51,8-33, ,7 37,0-5, ,5 81,0 51,1-33, ,7 36,0-6, ,8 79,0 50,5-32, ,7 36,0-6, ,1 77,0 49,8-31, ,7 36,0-6,7 18 9,4 75,0 49,1-31, ,7 38,0-4,7 19 4,7 73,0 48,5-30, ,7 36,0-6,7 20-2,0 71,0 47,8-29, ,7 40,0-2,7 21-4,7 69,0 47,1-29, ,7 40,0-2,7 22-7,4 67,0 46,5-28, ,7 43,5 0,8 23-6,6 65,0 45,8-27, ,7 40,0-2,7 24-9,3 63,0 45,1-27, ,7 41,0-1, ,0 61,0 44,5-26, ,7 48,0 5,3 26-5,7 59,0 43,8-25, ,7 49,0 6,3 27 0,6 57,0 43,1-25, ,7 39,0-3,7 28-3,1 55,0 42,5-24, ,7 44,0 1,3 29-1,8 53,0 41,8-23, ,7 42,0-0,7 30-2,5 51,0 41,1-23, ,7 40,0-2,7 31-5,2 49,0 40,5-22, ,7 40,0-2,7 32-7,9 47,0 39,8-21, ,7 45,0 2,3 33-5,6 45,0 39,1-21, ,7 55,0 12,3 34 6,7 43,0 38,5-20, ,7 45,0 2,3 35 9,0 41,0 37,8-19,8 Nach Verfahren B: Konform Nach Verfahren C: Konform : Umsetzung DIN EN 206/E-DIN , Abschnitt Verfahren C: Anwendung von (9) Verfahren C darf zur Beurteilung der Konformität anhand von unter der Voraussetzung angewendet werden, dass die Bedingungen der stetigen Herstellung vorliegen und die Betonherstellung einer Zertifizierung durch eine akkreditierte Stelle unterliegt. 12

13 : Umsetzung Aufgaben Umsetzung in den Werken der Transportbeton- und Fertigteilindustrie Zertifizierung: bauaufsichtliche Umsetzung. Fragen der Überwachung und Zertifizierung durch DIBt! : Umsetzung Überwachung und Zertifizierung Einheitliche Zertifizierung! Nachweis durch Überwachungs- und Zertifizierungsstellen Vorgaben durch Bauaufsicht! 13

14 Zusammenfassung Alternative zu den derzeitigen Verfahren Verbesserte Produktionskontrolle Bekanntes statistisches Verfahren Kombination mit Konformitätsnachweis 14