Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten · Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten 15.12.2014 4 Charakteristische Festigkeit erwarteter Festigkeitswert, unter

Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten

15.12.2014

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Düsseldorf, 27. November 2014Dr. Olaf Aßbrock

Ceyda Sülün


Inhalt

Bundesverband Transportbeton

• Grundlagen

• BTB Pilotprojekt

• Beispiele zur Auswertung

• Umsetzung des KUSUM-Systems

• Zusammenfassung

© 2014


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Praxis Transportbeton

Verwendung von Ausgangsstoffen Faserbeton Selbstverdichtender Beton SVB Beton für Bohrpfähle/Schlitzwände Konformitätsregeln und Produktionskontrolle Bewertung der Druckfestigkeit im Bauwerk Prinzip der gleichen Betondauerhaftigkeit

Revision

Bundesverband Transportbeton© 2014


Quelle: Breitenbücher; Praxis TB 2010



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Quelle: Breitenbücher; Praxis TB 2010

Leitung und Sekretariat: DE


Handbuch der werkseigenen Produktionskontrolle

0 Begriffe und Abkürzungen01 Allgemeines02 Systeme der Produktionskontrolle03 Aufgezeichnete Daten und andere Unterlagen04 Prüfung05 Betonzusammensetzung und Erstprüfung06 Personal und Ausstattung07 Herstellen von Beton08 Verfahren der Produktionskontrolle09 Konformitätskontrolle und Konformitätskriterien

Produktionskontrolle



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Charakteristische Festigkeit

erwarteter Festigkeitswert, unter den 5 % der Grundgesamtheit aller

möglichen Werte des betrachteten Betons fallen.

-Quantil

-Quantil

Normalverteilung

(Gauß´sche Glockenkurve)

Nachweis!


Konformitätsnachweis für die Druckfestigkeit

Nach DIN EN 206/E-DIN1045-2:2014-08

Abschnitt 8 - Konformitätskontrolle und Konformitätskriterien

immer Einzelwert: fck - 4 Mittelwert

Verfahren A Erstherstellung: 3er-Serie ≥ fck + 4

Verfahren B: Stetige Herstellung (Einzelbeton oder Betonfamilie)

Verfahren C: Anwendung von QualitätsregelkartenBereits Anwendung in Fertigteilindustrie in EuropaAnwendung in Transportbetonindustrie in UK



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Werkseigene Produktionskontrolle Konformitätskriterien Verfahren A und B

Herstellung

Erstherstellung

stetige Herstellung

Anzahl n

fck + 4

fck + 1,48

Mittelwert[N/mm2]

Einzelwert[N/mm2]

3

15

fck - 4

fck - 4

Kriterium 1 Kriterium 2

• 3 N/mm2

• aus 35 aufeinanderfolgenden Ergebnissen• länger als drei Monate

Standardabweichung


Betonfamilie

C20/25C16/20C12/15 C25/30



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Anwendung von Qualitätsregelkarten

Grundlagen

• CEN Technischer Report 16369: 2012Anwendung von Qualitätsregelkarten bei der Herstellung von Beton

• Caspeele, R and Taerwe, L.: Combined production and conformitycontrol of concrete with acceptance cusum control charts. Proceedings7th International Probabilistic Workshop, 25-26 November 2008, Delft, The Netherlands, 2009, pp. 73-86.

• Studie Bundesanstalt für Materialprüfung BAMDokument NABau 005-07-02 AA N 1176Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), Heft 6, Seiten 417-427


Anwendung von Qualitätsregelkarten

Verschiedene Qualitätsregelkarten

• Shewhart – Qualitätsregelkarten

• KUMULIERTE SUMMEN = KUSUM-System

• Regelungen im Anhang H der DIN EN 206/E-DIN 1045-2



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Berechnung der kumulierten Summe

Lfd. –Nr.

Zielfestig-keit des

Betons fcta

[N/mm²]

Prüfer-gebnis

fci

[N/mm²]

Differenzfci - fcta

[N/mm²]

KUSUM-Summe

[N/mm²]

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 von KUSUM bei EinzelbetonZielfestigkeit von 43 N/mm² für C30/37

=-


Lfd. –Nr.

Zielfestig-keit des

Betons fcta

[N/mm²]

Prüfer-gebnis

fci

[N/mm²]

Differenzfci - fcta

[N/mm²]

KUSUM-Summe

[N/mm²]

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 SummeBerechnung von KUSUM bei EinzelbetonZielfestigkeit von 43 N/mm² für C30/37

4,0 +1,5 = 5,5

5,5 +(-4,0) = 1,5



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Grafische Auswertung

-60,0

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

1 6 11 16 21 26 31

KUSUM - Qualitätskarten - Auswertungσ = 3,5 N/mm²; Zielfestigkeit = 39 N/mm²

Kumulierte Summe Konformitätslinie

Anstieg für Konformitätsliniek = 0,5 σ Entscheidungsintervall

für Konformitätslinieh = 9 σ

Warnliniek = σ/6

Entscheidungsintervallfür Warnlinieh = 8,1 σ


Charakteristische Festigkeit

erwarteter Festigkeitswert, unter den 5 % der Grundgesamtheit aller

möglichen Werte des betrachteten Betons fallen.

-Quantil

-Quantil

Normalverteilung

(Gauß´sche Glockenkurve)

Nachweis!



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Tab. H.1 Beiwert, Steigung und Entscheidungsintervall für KUSUM-Regelkarten nach DIN EN 206/E-DIN 1045-2


BTB Pilotprojekt

Rahmenbedingungen des Pilotprojektes

• Größe der Werke nach Produktionsmenge

• klein (bis 15.000 m³)

• mittel (15.000 m³ bis 60.000 m³)

• groß (über 60.000 m³)

• Untersuchung über Betonfamilien und Einzelbetone


Quelle: BTB, ibh Ingenieurbüro

© 2014


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BTB Pilotprojekt


Quelle: BTB, ibh Ingenieurbüro

410002

© 2014

Grafische AuswertungBeispiel 1

Diagramm für 35 PrüfergebnisseEinheit bleibt unverändert,durch Bildung einer Summe→ keine Festigkeitswerteablesbar

Ab Probe Nr.6:Tendenzen eines Festigkeitsverlusteserkennbar

Ab Probe Nr.13:Deutliche Festigkeitsänderung→ Ursachenforschung

Quelle: TBR Technologiezentrum



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Grafische AuswertungBeispiel 2

Einzelbeton:C 25/30Zielfestigkeit ausErstprüfung = 36,0 N/mm²

tatsächlich erreichteFestigkeit: 44,6 N/mm²(Mittelwert aus 35 Prüfergebnissen)

Korrekte Zielfestigkeit: 44 N/mm²Quelle: TBR Technologiezentrum


Grafische AuswertungVergleich zu Verfahren B

Beispiel nach Verfahren B:C30/37σ = 4,0

fcm ≥ fck + 1,48σ43 > 42,92

Mittelwert = 43

konform!


Lfd. Ziel- Prüfer-

Nr. festigkeit gebnisse

fcta fci

[N/mm²] [N/mm²]1 42,7 52,02 42,7 53,0

3 42,7 47,04 42,7 50,05 42,7 52,06 42,7 44,07 42,7 44,08 42,7 42,09 42,7 45,0

10 42,7 44,011 42,7 42,012 42,7 40,013 42,7 39,014 42,7 39,015 42,7 37,016 42,7 36,017 42,7 36,018 42,7 36,019 42,7 38,020 42,7 36,021 42,7 40,022 42,7 40,023 42,7 43,524 42,7 40,025 42,7 41,026 42,7 48,027 42,7 49,028 42,7 39,029 42,7 44,030 42,7 42,031 42,7 40,032 42,7 40,033 42,7 45,034 42,7 55,0

35 42,7 45,0

12 42,7 40,013 42,7 39,014 42,7 39,015 42,7 37,016 42,7 36,017 42,7 36,018 42,7 36,019 42,7 38,020 42,7 36,021 42,7 40,022 42,7 40,023 42,7 43,524 42,7 40,025 42,7 41,026 42,7 48,027 42,7 49,0


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Grafische AuswertungVergleich zu Verfahren B

Nach Verfahren B: KonformNach Verfahren C: Konform


Lfd. Ziel- Prüfer- Differenz Lfd. Nr. Kumu-lierte

Summe

Konformi-tätslinie

obere Warnlinie

untere Warnlinie

Nr. festigkeit gebnisse fci - fcta

fcta fci

[N/mm²] [N/mm²] [N/mm²]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 -41,83 42,7 47,0 4,3 3 23,9 105,0 59,1 -41,14 42,7 50,0 7,3 4 31,2 103,0 58,5 -40,55 42,7 52,0 9,3 5 40,5 101,0 57,8 -39,86 42,7 44,0 1,3 6 41,8 99,0 57,1 -39,17 42,7 44,0 1,3 7 43,1 97,0 56,5 -38,58 42,7 42,0 -0,7 8 42,4 95,0 55,8 -37,89 42,7 45,0 2,3 9 44,7 93,0 55,1 -37,1

10 42,7 44,0 1,3 10 46,0 91,0 54,5 -36,511 42,7 42,0 -0,7 11 45,3 89,0 53,8 -35,812 42,7 40,0 -2,7 12 42,6 87,0 53,1 -35,113 42,7 39,0 -3,7 13 38,9 85,0 52,5 -34,514 42,7 39,0 -3,7 14 35,2 83,0 51,8 -33,815 42,7 37,0 -5,7 15 29,5 81,0 51,1 -33,116 42,7 36,0 -6,7 16 22,8 79,0 50,5 -32,517 42,7 36,0 -6,7 17 16,1 77,0 49,8 -31,818 42,7 36,0 -6,7 18 9,4 75,0 49,1 -31,119 42,7 38,0 -4,7 19 4,7 73,0 48,5 -30,520 42,7 36,0 -6,7 20 -2,0 71,0 47,8 -29,821 42,7 40,0 -2,7 21 -4,7 69,0 47,1 -29,122 42,7 40,0 -2,7 22 -7,4 67,0 46,5 -28,523 42,7 43,5 0,8 23 -6,6 65,0 45,8 -27,824 42,7 40,0 -2,7 24 -9,3 63,0 45,1 -27,125 42,7 41,0 -1,7 25 -11,0 61,0 44,5 -26,526 42,7 48,0 5,3 26 -5,7 59,0 43,8 -25,827 42,7 49,0 6,3 27 0,6 57,0 43,1 -25,128 42,7 39,0 -3,7 28 -3,1 55,0 42,5 -24,529 42,7 44,0 1,3 29 -1,8 53,0 41,8 -23,830 42,7 42,0 -0,7 30 -2,5 51,0 41,1 -23,131 42,7 40,0 -2,7 31 -5,2 49,0 40,5 -22,532 42,7 40,0 -2,7 32 -7,9 47,0 39,8 -21,833 42,7 45,0 2,3 33 -5,6 45,0 39,1 -21,134 42,7 55,0 12,3 34 6,7 43,0 38,5 -20,5

35 42,7 45,0 2,3 35 9,0 41,0 37,8 -19,8

Qualitätsregelkarten: Umsetzung


DIN EN 206/E-DIN 1045-2, Abschnitt 8.2.1.3.2

Verfahren C: Anwendung von Qualitätsregelkarten

(9) Verfahren C darf zur Beurteilung der Konformität anhand von Qualitätsregelkarten unter der Voraussetzung angewendet werden, dass die Bedingungen der stetigen Herstellung vorliegen und die Betonherstellung einer Zertifizierung durch eine akkreditierte Stelleunterliegt.

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Aufgaben

• Umsetzung in den Werken der Transportbeton- und Fertigteilindustrie

• Zertifizierung: bauaufsichtliche Umsetzung.

• Fragen der Überwachung und Zertifizierung durch DIBt!

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Überwachung und Zertifizierung

• Einheitliche Zertifizierung!

• Nachweis durch Überwachungs- undZertifizierungsstellen

• Vorgaben durch Bauaufsicht!

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Zusammenfassung


• Alternative zu den derzeitigen Verfahren

• Verbesserte Produktionskontrolle

• Bekanntes statistisches Verfahren

• Kombination mit Konformitätsnachweis

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