MÄRKISCHES FORUM BAUSTOFFPRAXIS … Bewertung der Druckfestigkeit in... · Entnahme, Vorbereitung...

"Praxisnahe Bewertung der Druckfestigkeit in Bestandsobjekten:

Erfahrungen mit der neuen Normengeneration"

MÄRKISCHES FORUM

BAUSTOFFPRAXIS ▪ BAUWERKSDIAGNOSTIK

Hennigsdorf, 26. Januar 2012

Dipl.-Ing. Torsten Rosenberg

Dipl.-Ing. Jonny Henkel

Normen für die Prüfung von Bauwerksbeton

DIN EN 13791 (05/2008)

Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder in Bauwerksteilen

DIN 1048 Teil 2 bzw. Teil 4

Prüfverfahren für Beton Festbeton in Bauwerken und Bauteilen

Derzeit gültig:

Vorher gültig:

DIN EN 13791 – Gliederung (1)

Abschnitt 6: Charakteristische Druckfestigkeit des Bauwerksbetons in Bezug auf die Druckfestigkeitsklasse

Soll:

DIN EN 13791 Deutsche Fassung

Nationaler Anhang NA

Verhältnis der Druckfestigkeit von Bauwerksbeton

zur charakteristischen Druckfestigkeit von

genormten Probekörpern 0,85

C20/25 • 0,85 (85 %) Soll

= 21 N/mm²


Abschnitt 7: Bewertung der charakteristischen Druckfestigkeit von Bauwerksbeton durch Bohrkernprüfungen

Ist:

Abschnitt 8: Bewertung der charakteristischen Druckfestigkeit von Bauwerksbeton durch indirekte Prüfverfahren

Ist:

Abschnitt 9: Beurteilung in Fällen, in denen Zweifel über die auf der Grundlage von Standardprüfungen ermittelte Konformität von Beton bestehen

Ist:






NA 4.5 Verwendung indirekter Prüfverfahren ohne Korrelation mit der Bohrkernfestigkeit

Wenn:

NA 4.6 Verwendung von Bezugskurven aus anderen allgemein anerkannten Beziehungen

Wenn:

NA 4.4 Bewertung der tatsächlichen örtlichen Druckfestigkeit anhand von 2 Bohrkernen

Wenn:

DIN EN 13791 – Anwendungsbereich, Begriffe

Methoden und Verfahren zur Bewertung von

Druckfestigkeit in Bauwerksbeton

Grundlagen für die Aufstellung von Beziehungen

zwischen indirekt ermittelten Prüfergebnissen und

Ergebnissen aus Bohrkernen und deren Bewertung

Anwendung bei Zweifeln an der Konformität nach DIN EN

2061-1 bzw. der Identität nach DIN 1045-3 des

eingebauten Betons

Kein Ersatz für die Überprüfung der Konformität bzw. der Identität

Bohrkernprüfungen Bauwerksbeton (1)








Abschnitt 7 Ansatz A

Abschnitt 7 Ansatz B

NA 4.4


≥15 Bohrkerne

3 – 14 Bohrkerne

2 Bohrkerne

Entnahme, Vorbereitung nach DIN EN 12504-1 Prüfung nach DIN EN 12390-3



≥15 Bohrkerne 3 – 14 Bohrkerne 2 Bohrkerne


Einzelwertkriterium

fck,is = fis, niedrigst + 4

Einzelwertkriterium


Einzelwertkriterium

fis, niedrigst ≥ 0,85(fck – 4)

Mittelwertkriterium

fck,is = fm(n),is – k2* s

Mittelwertkriterium

fck,is = fm(n),is – k

Bohrkernanzahl n 10 -14 7 - 9 3 - 6

Korrekturwert k 5 6 7

Standardabweichung s ≥ 2

Koeffizient k2 1,48



≥15 Bohrkerne 3 – 14 Bohrkerne 2 Bohrkerne


Mittelwertkriterium


Mittelwertkriterium

fck,is = fm(n),is – k

Mittelwert meist

maßgebend

Je mehr Bohrkerne, desto

besser

Bei einem begrenzten

Betonbereich besser

2 als 3 Bohrkerne

Einzelwertkriterium

fis, niedrigst ≥ 0,85(fck – 4)

fck, Würfel fm(n),is,15 BK fm(n),is,3 BK fis, niedrigst

[N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²]

C 8/10 9 12 16 5

C 16/20 17 20 24 13

C 20/25 21 24 28 17

C 25/30 26 29 33 22

C 30/37 31 34 38 27


Rückprallhammerprüfung Bauwerksbeton (1)







Abschnitt 8.2 Abschnitt 8.3 NA 4.5


direkter Vergleich mit

Bohrkernen

Kalibrierung an

Bohrkernen

Rückprallhammer-

prüfung ohne

Korrelation


NA 4.5 Rückprallhammerprüfung ohne Korrelation

1 2 3

46 47 48

48 47 48

49 48 48

49 48 48

49 48 49

50 49 49

50 49 50

51 51 50

53 52 52

49 48 49

-4 -4 -4

45 44 45

45

Druckfestigkeits-

klasse

Mindestwert

Messpunkt

Mindestwert

Prüffläche

C8/10 26 30

C12/15 30 33

C16/20 32 35

C20/25 35 38

C25/30 37 40

C30/37 40 43

C35/45 44 47

C40/50 46 49

C45/55 48 51

C50/60 50 53

Prüfung nach DIN EN 12504-2



Abschnitt 8.2 Abschnitt 8.3 NA 4.5


direkter Vergleich mit

Bohrkernen

Kalibrierung an

Bohrkernen

Rückprallhammer-

prüfung ohne

Korrelation

Rückprallhammer Ultraschall Ausziehprüfung


Abschnitt 8.3 Kalibrierung an Bohrkernen

1) Aufstellen von mind. 9 Wertepaaren aus Bohrkernprüfung und indirekter

Prüfung

2) Ermittlung der Differenz zwischen Einzelergebnis Bohrkern und dem

Festigkeitswerts aus der Bezugskurve

3) Rechnerische Ermittlung der Verschiebung der Bezugskurve

4) Zusammenstellung aller Ergebnisse der indirekten Prüfung

5) Neuberechnung aller Einzelwerte mit dem Wert der Verschiebung

6) Auswertung der neu ermittelten Druckfestigkeitsergebnisse nach:

Einzelwertkriterium


Mittelwertkriterium




1) Aufstellen von mind. 9 Wertepaaren aus Bohrkernprüfung und indirekter

Prüfung

2) Ermittlung der Differenz zwischen Einzelergebnis Bohrkern und dem

Festigkeitswerts aus der Bezugskurve

3) Rechnerische Ermittlung der Verschiebung der Bezugskurve

4) Zusammenstellung aller Ergebnisse der indirekten Prüfung

5) Neuberechnung aller Einzelwerte mit dem Wert der Verschiebung

6) Auswertung der neu ermittelten Druckfestigkeitsergebnisse nach:

Einzelwertkriterium


Mittelwertkriterium


Df

Bezugskurve

Beziehung aus neuen Werten



lfd.

Nr.

Prüf-

nummer

Rückprall-

wert

Druckfestig-

keit aus R

Druckfestigkeit

Bohrkernen Differenz

1 123-41WASL 40 35 N/mm² 44,5 N/mm² 9,5

2 123-41WASM 39 33 N/mm² 41,5 N/mm² 8,5

3 123-41WASR 39 33 N/mm² 40,5 N/mm² 7,5

4 114-31WASL 39 33 N/mm² 42,0 N/mm² 9,0

5 127-30WASM 40 35 N/mm² 48,5 N/mm² 13,5

6 127-30WASR 40 35 N/mm² 42,5 N/mm² 7,5

7 131-37WANL 42 38 N/mm² 50,5 N/mm² 12,5

8 131-37WANM 38 31 N/mm² 43,0 N/mm² 12,0

9 131-37WANR 40 35 N/mm² 41,0 N/mm² 6,0

Mittelwert dfm(9) aus 9 Ergebnissen 9,6

Standardabweichung s aus 9 Ergebnissen 2,6

Betrag der Verschiebung Df = dfm(9) - k1 ・ s (mit k1 = 1,67) 5,3



lfd.

Nr.

Prüf-

nummer

Rückprall-

wert

Druckfestig-

keit aus R

Druckfestigkeit


1 123-41WASL 40 35 N/mm² 44,5 N/mm² 9,5

2 123-41WASM 39 33 N/mm² 41,5 N/mm² 8,5

3 123-41WASR 39 33 N/mm² 40,5 N/mm² 7,5

4 114-31WASL 39 33 N/mm² 42,0 N/mm² 9,0

5 127-30WASM 40 35 N/mm² 48,5 N/mm² 13,5

6 127-30WASR 40 35 N/mm² 42,5 N/mm² 7,5

7 131-37WANL 42 38 N/mm² 50,5 N/mm² 12,5

8 131-37WANM 38 31 N/mm² 43,0 N/mm² 12,0

9 131-37WANR 40 35 N/mm² 41,0 N/mm² 6,0




0

10

20

30

40

50

60

20 25 30 35 40 45 50 55

Df



lfd.

Nr.

Prüf-

nummer

Rückprall-

wert

Druckfestig-

keit aus R

Druckfestigkeit


1 123-41WASL 40 35 N/mm² 44,5 N/mm² 9,5

2 123-41WASM 39 33 N/mm² 41,5 N/mm² 8,5

3 123-41WASR 39 33 N/mm² 40,5 N/mm² 7,5

4 114-31WASL 39 33 N/mm² 42,0 N/mm² 9,0

5 127-30WASM 40 35 N/mm² 48,5 N/mm² 13,5

6 127-30WASR 40 35 N/mm² 42,5 N/mm² 7,5

7 131-37WANL 42 38 N/mm² 50,5 N/mm² 12,5

8 131-37WANM 38 31 N/mm² 43,0 N/mm² 12,0

9 131-37WANR 40 35 N/mm² 41,0 N/mm² 6,0






lfd.

Nr.

Prüf-

nummer

Rückprall-

wert

Druckfestig-

keit aus R

Druckfestigkeit


1 123-41WASL 40 35 N/mm² 44,5 N/mm² 9,5

2 123-41WASM 39 33 N/mm² 41,5 N/mm² 8,5

3 123-41WASR 39 33 N/mm² 40,5 N/mm² 7,5

4 114-31WASL 39 33 N/mm² 42,0 N/mm² 9,0

5 127-30WASM 40 35 N/mm² 48,5 N/mm² 13,5

6 127-30WASR 40 35 N/mm² 42,5 N/mm² 7,5

7 131-37WANL 42 38 N/mm² 50,5 N/mm² 12,5

8 131-37WANM 38 31 N/mm² 43,0 N/mm² 12,0

9 131-37WANR 40 35 N/mm² 41,0 N/mm² 6,0




Druckfestigkeits-

klasse

Mindestwert

Messpunkt

Mindestwert

Prüffläche

C20/25 35 38

C25/30 37 40

C30/37 40 43

Schlussfolgerungen für die Praxis

Die Norm wird oft kritisch bewertet wegen inhaltlicher Widersprüche

Teilweise ungenaue Begriffsdefinitionen

Genaue Eingrenzung von Prüfbereichen notwendig, wie bei Bestandsbauwerken?

Ergebnisse der charakteristischen Betonfestigkeit von Bestandbauwerken liefern

oft keine eindeutigen über die tatsächlichen Festigkeiten

Keine Angabe zum Bewehrungsgrad bei Bohrkernen

Angaben über Anzahl der Messstellen mit Bezug auf DIN 1045-3 (?)

…

Vorzugsweise Anwendung bei Zweifeln an der Konformität nach DIN EN 2061-1

bzw. der Identität nach DIN 1045-3 des eingebauten Betons

Hinzuziehung eines fachkundigen Ingenieurs empfohlen !

Klärung der Aufgabenstellung im Vorfeld Erarbeitung eines Konzeptes zur Probenahme

Praxisbeispiel

Im Bereich der Bohrkerne 1/2 und 1/3 Deckensperrung!

Für Statik eigentlich o.k. Bewertung erfolgte jedoch für jeden Bohrkern einzeln nach DIN 1048 Teil 2 anhand der Nennfestigkeit

Kellerdecke bei einem Objekt in Berlin

Probekörper Rohdichte Druckfestigkeit

Bohrkerne

1/1 2,101 kg/dm³ 17,7 N/mm²

1/2 2,120 kg/dm³ 14,9 N/mm²

1/3 2,065 kg/dm³ 14,3 N/mm²

1/4 2,043 kg/dm³ 30,9 N/mm²

1/5 2,160 kg/dm³ 22,7 N/mm²

1/6 2,119 kg/dm³ 19,8 N/mm²

Einzelwertkriterium 18,3

Mittelwertkriterium 13,1

Druckfestigkeitsklasse C 12/15

Beispiel Teil 2 Probekörper Rohdichte Druckfestigkeit

1/1 2,101 kg/dm³ 17,7 N/mm²

1/2 2,120 kg/dm³ 14,9 N/mm²

1/3 2,065 kg/dm³ 14,3 N/mm²

1/4 2,043 kg/dm³ 30,9 N/mm²

1/5 2,160 kg/dm³ 22,7 N/mm²

1/6 2,119 kg/dm³ 19,8 N/mm²

2/1 2,060 kg/dm³ 15,1 N/mm²

2/2 2,150 kg/dm³ 19,1 N/mm²

2/3 2,120 kg/dm³ 15,8 N/mm²

2/4 2,110 kg/dm³ 16,3 N/mm²

2/5 2,100 kg/dm³ 19,3 N/mm²

2/6 2,080 kg/dm³ 12,8 N/mm²

2/7 2,080 kg/dm³ 14,3 N/mm²

2/8 2,130 kg/dm³ 14,3 N/mm²

2/9 2,080 kg/dm³ 13,6 N/mm²

2/10 2,100 kg/dm³ 13,7 N/mm²

Einzelwertkriterium 16,8

Mittelwertkriterium 10,7

Druckfestigkeitsklasse C 8/10

Weitere Bohrkern-

entnahmen

Standardabweichung 4,4

Mittelwert 17,2

Beispiel Teil 3 Probekörper Rohdichte Druckfestigkeit

1/1 2,101 kg/dm³ 17,7 N/mm²

1/2 2,120 kg/dm³ 14,9 N/mm²

1/3 2,065 kg/dm³ 14,3 N/mm²

1/4 2,043 kg/dm³ 30,9 N/mm²

1/5 2,160 kg/dm³ 22,7 N/mm²

1/6 2,119 kg/dm³ 19,8 N/mm²

2/1 2,060 kg/dm³ 15,1 N/mm²

2/2 2,150 kg/dm³ 19,1 N/mm²

2/3 2,120 kg/dm³ 15,8 N/mm²

2/4 2,110 kg/dm³ 16,3 N/mm²

2/5 2,100 kg/dm³ 19,3 N/mm²

2/6 2,080 kg/dm³ 12,8 N/mm²

2/7 2,080 kg/dm³ 14,3 N/mm²

2/8 2,130 kg/dm³ 14,3 N/mm²

2/9 2,080 kg/dm³ 13,6 N/mm²

2/10 2,100 kg/dm³ 13,7 N/mm²

Kleinster Einzelwert 12,8

Mittelwert 17,2

Druckfestigkeitsklasse B 15

Lösung nach DIN 1048 Teil 4

85 % der

Festigkeitsklasse für Einzel- und

Mittelwert bei B 15

Einzelwertkriterium ≥ 12,75

Mittelwertkriterium ≥ 17,0

Literaturempfehlung: Loch, Markus; Stauder, Florian; Schnell, Jürgen:

"Bestimmung der charakteristischen Betonfestigkeiten in Bestandstragwerken"

Heft 12 "Beton- und Stahlbetonbau"

Vielen Dank für Ihr

Interesse.

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