Bestimmung der charakteristischen Betondruckfestigkeit im Bestand bei kleinem Stichprobenumfang - Hintergründe und Erläuterungen zur Neuregelung nach E DIN EN 13791/A20:2016

Zur Nachrechnung bestehender Bauwerke, welche grundsätzlich auf Basis der aktuellen, bauaufsichtlich eingeführten technischen Baubestimmungen zu führen sind, werden charakteristische Materialkennwerte der verwendeten Baustoffe benötigt.
Diese können zumindest im Rahmen einer Vordimensionierung durch Umrechnung von aus der Herstellzeit dokumentierten mechanischen Materialkennwerten auf Größen, wie sie zur Anwendung der aktuellen, bauaufsichtlich eingeführten technischen Baubestimmungen benötigt werden, ermittelt werden [1].
Für eine abgesicherte Nachrechnung hingegen müssen charakteristische Materialkennwerte durch eine qualifizierte Bestandsaufnahme am Bauwerk ermittelt werden. Speziell zur Bestimmung charakteristischer Betondruckfestigkeiten führen die bisher anzuwendenden Verfahren nach DIN EN 1990 [2] und DIN EN 13791:2008 [3] bei kleinem Stichprobenumfang n zu ingenieurmäßig fragwürdigen Ergebnissen, welche die tatsächliche Betondruckfestigkeit z. T. erheblich über- oder unterschätzen.
Das neue in E DIN EN 13791/A20:2016 [4] enthaltene Verfahren mit den vom Stichprobenumfang n abhängigen modifizierten Ansätzen A und B ermöglicht in gewissen Anwendungsgrenzen die Bestimmung charakteristischer Betondruckfestigkeiten mit unabhängig vom Stichprobenumfang n geringer Abweichung zur tatsächlichen Betondruckfestigkeit.
Nachfolgend werden die Schwächen der bisherigen Verfahren nach DIN EN 1990 [2] und DIN EN 13791:2008 [3] basierend auf der Auswertung realer Datensätze aufgezeigt und Hintergründe zum neuen Verfahren nach E DIN EN 13791/A20:2016 [4] erläutert.

Determination of the characteristic in-situ concrete compressive strength in conjunction with a small sample size - Technical background and further explanations concerning the new approach in accordance to E DIN EN 13791/A20:2016
In case of an assessment of an existing structure, based on current standards, characteristic properties of materials used for construction are required.
Those material properties can be gained for pre-dimensioning at least from documents from the construction period by conversion.
Whereas, for an ensured recalculation, characteristic material properties have to be determined by a qualified structural investigation. The currently used methods according to DIN EN 1990 [2] and DIN EN 13791:2008 [3] lead, especially for a small sample size, to doubtful results and a high rate of over- or underestimation.
By application of the new approach according to E DIN EN 13791/A20:2016 [4] with the modified methods A and B, the characteristic concrete compressive strength can be determined with only slight deviation to the real value of the concrete compressive strength of the population within the boundaries of application.
Subsequent, weaknesses of the currently used methods according to DIN EN 1990 [2] and DIN EN 13791:2008 [3] are demonstrated. Furthermore, background information on the new approach according to E DIN EN 13791/A20:2016 [4] is given.