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Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
15.12.2014
1
Düsseldorf, 27. November 2014Dr. Olaf Aßbrock
Ceyda Sülün
Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
Inhalt
Bundesverband Transportbeton
• Grundlagen
• BTB Pilotprojekt
• Beispiele zur Auswertung
• Umsetzung des KUSUM-Systems
• Zusammenfassung
© 2014
Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
15.12.2014
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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
Praxis Transportbeton
Quelle: Breitenbücher; Praxis TB 2010
Bundesverband Transportbeton© 2014
Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
15.12.2014
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Praxis Transportbeton
Quelle: Breitenbücher; Praxis TB 2010
Leitung und Sekretariat: DE
Bundesverband Transportbeton© 2014
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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Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
15.12.2014
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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!
Bundesverband Transportbeton© 2014
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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Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
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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
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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
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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
=-
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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
Bundesverband Transportbeton© 2014
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
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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
Bundesverband Transportbeton
Quelle: BTB, ibh Ingenieurbüro
© 2014
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BTB Pilotprojekt
Bundesverband Transportbeton
Quelle: BTB, ibh Ingenieurbüro
410002
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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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Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
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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
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Grafische AuswertungVergleich zu Verfahren B
Beispiel nach Verfahren B:C30/37σ = 4,0
fcm ≥ fck + 1,48σ43 > 42,92
Mittelwert = 43
konform!
Bundesverband Transportbeton© 2014
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
Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
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Grafische AuswertungVergleich zu Verfahren B
Nach Verfahren B: KonformNach Verfahren C: Konform
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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
Bundesverband Transportbeton
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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Qualitätsregelkarten: Umsetzung
Bundesverband Transportbeton
Aufgaben
• Umsetzung in den Werken der Transportbeton- und Fertigteilindustrie
• Zertifizierung: bauaufsichtliche Umsetzung.
• Fragen der Überwachung und Zertifizierung durch DIBt!
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Qualitätsregelkarten: Umsetzung
Bundesverband Transportbeton
Überwachung und Zertifizierung
• Einheitliche Zertifizierung!
• Nachweis durch Überwachungs- undZertifizierungsstellen
• Vorgaben durch Bauaufsicht!
© 2014
Umsetzung des Konzeptes der Qualitätsregelkarten
15.12.2014
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Zusammenfassung
Bundesverband Transportbeton
• Alternative zu den derzeitigen Verfahren
• Verbesserte Produktionskontrolle
• Bekanntes statistisches Verfahren
• Kombination mit Konformitätsnachweis
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