Präsentation Betonvortrag 2014 fertig - iaa-seminare.de · 24.03.2014 3 Stahlbeton ‐Bauwerke...
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24.03.2014
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BetonsanierungBetonsanierung
Schwerpunktbeitrag
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
p g
Schäden in Tiefgaragen
Ist Beton von Natur aus ein schlechtes Baumaterial ?:
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
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Stahlbeton ‐ Bauwerke
Flussbauwerk (Süßwasser)
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Stahlbeton ‐ Bauwerke
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Staustufe ‐ hochbelastet
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Stahlbeton ‐ Bauwerke
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Leuchtturm im Salzwasser
Stahlbeton ‐ Bauwerke
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
Leuchtturm in der Brandung
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Stahlbeton ‐ Bauwerke
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Brücke im Meerwasser
Stahlbeton ‐ Bauwerke
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Holland: „Betonwerft“ für Häuser im Wasser
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Korrosion und Betonausbrüche
Feuchte
Feinde des Stahlbetons: Erstens, die Natur
Aggressive Luftbestandteile, z.B. Schwefelverbindungen
Sauerstoff
Chl id i W
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Chloride im Wasser
Beispiel: Stahlbetonstütze in TGa
Bodenplatte Bodenplatte
Fundament
Korrosion und BetonausbrücheFeinde des Stahlbetons: Zweitens
Di j i iDiejenigen naiven Planer, unter den schlankheitssüchtigen
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schlankheitssüchtigenArchitekten
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Das Prinzip:Stahl imStahl im Stahlbeton: Körbe aus gebogenen Betonstählen,
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,mit Beton ummantelt
Erste Betonschäden
SchwindrissDetail Stahlbetonstütze
Stütze
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Zu geringe Betonüberdeckung
FundamentBetonüberdeckung
Schwindriss
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Rückstände von eingeschlepptem Tausalz und Wasser:
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiele: Stahlbetonstütze in TGa
… der Beginn allen Übels
Schadensentwicklung:
Wanderung des salzhaltigen Schleppwassers
Beton‐
stützeWasser mit chloridhaltigem Tausalz
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Bodenplatte
Fundament
Beispiel: Stahlbetonstütze in TGa
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Salzwasser–Pfütze:
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…direkt neben Stützenfuß
Tiefgaragen ‐ BetonsanierungWarum „löst“ sich der Beton am Stützenfuß „auf“? Nein, er löst sich nicht auf !
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Die Zeitbombe tickt …[Stufe 1]
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Die Zeitbombe tickt lauter…[Stufe 2]
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Häufige Betonschäden am Stützenfuß [Stufe 3]
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
GerissenerStützenfuß Durch und AbrissStützenfuß[Stufe 3]Darunter befindet sich ein rostender,
Durch‐ und Abriss
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sich deswegen ausdehnender Stahl !
Beispiele: Stahlbetonstütze in TGa
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Stahlbetonstütze:
Betonstütze mit Stahlarmierung
Armierung als gebogene/
geflochtene Stahlkörbe
B d l tt B d l tt
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Bodenplatte Bodenplatte
DetailausschnittFundament
Erste Betonschäden
SchwindrissDetail Stahlbetonstütze
+
h i d i
Feuchte und Salzwasser
+
Stütze
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FundamentFundamentÜberdeckung
Schwindriss
Fundament
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Korrosion und BetonausbrücheVolumen‐vergrößernde Stahlkorrosion
Detail Stahlbetonstütze
Feuchte, Sauerstoff und Salzwasser
Stütze
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FundamentFundament
Betonabsprengung
Fundament
Tiefgaragen ‐ BetonsanierungFehlerhafter,saugfähiger Beton (kein Quarzsand(kein Quarzsand, sondern kalkhaltiger, wassersaugender Kies und wenig
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Zement) [Stufe 4]
Beispiele: Stahlbetonstütze in TGa
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Tiefgaragen ‐ BetonsanierungKombination Bodenplattenriss und sich auflösender Stützenfuß
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Stützenfuß nach Strahlen mit einem Wasserdruck von 2000 bar
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Mit dem Höchstdruckstrahlen wurde
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Mit dem Höchstdruckstrahlen wurde zugleich der Zunder vom Stahl
entfernt, aber auch zu viel Beton.
Beispiele: Stahlbetonstütze in TGa
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
•Defekter und nicht defekter Beton wurde vom Maschinisten beim Strahlen bis unter den Betonstahl heraus‐gerissen.
I d F l b
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• In der Folge ergeben sich für die Sanierung Probleme mit der Statik.
Beispiele: Stahlbetonstütze in TGa
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Die Stütze (nur h it h lbnoch mit halbem
Betonquerschnitt) musste zuerst in der Konsequenz mit Spezialsprie‐
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ßen gesichert und dann komplett erneuert werden.
Beispiele: Stahlbetonstütze in TGa
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Was meint der Statiker zu den Doppelstützen?
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Riss in TGa–Boden, auch durch die Bodenbeschichtung
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiele: Stahlbetondecke in TGa
Korrosion und Betonausbrüche
Betonboden/‐deckenplatten
Ober‐ und unterseitig armierte Betonplatte (z.B. Decke)
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonplatte
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Korrosion und Betonausbrüche
Betonboden/‐deckenplatten
Schleppwasser ppmit Chloriden
Ober‐ und unterseitig armierte Betonplatte (z B Decke)
RissRiss Riss
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonplatte
(z.B. Decke)
Korrosion und Betonausbrüche
Betonboden/‐deckenplatten
Schleppwasser mit Chloriden
RissRiss RissSobald Betonstähle weggerostet = Statik in Gefahr!
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonplatte
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Riss läuft auf eine Betonstütze zu :
…auch die Stütze „leidet“ aufgrund erhöhter Salzwasserbeaufschlagung.
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Vergeblicher VersuchDeckenriss zu verharzen:
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Bodenbeschichtung löst sich!
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Schleppwasser (mit Tausalz)
TGa1. UG
Decken‐ und Bodenrisse
TGa
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonstütze in TGa
TGa2. UG
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Deckenriss in der Fahrbahn
…auch
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiele: Stahlbetonstütze in TGa
Deckendurchbiegungendurch Autoverkehr
belasten Rissreparatur.
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Deckenriss in der Fahrbahn: Wie lange bleibt die Reparatur dicht?Wie lange bleibt die Reparatur dicht?
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Hier tropft das Salzwasser vom 1.UG durch die Decke des 2.UG !
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiele: Stahlbetonstütze in TGa
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
Peinlicher Versuch den Deckenriss im 2. UG von unten zu verschließen ...
Beispiel: Deckenriss
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:
Außenwandriss
Was passiert, wenn er durch die Wand hindurch geht?
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Wandriss
Reparatur durch Verpressungen
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Tiefgaragen ‐Betonsanierung:Wandriss und Arbeitsfuge in der Decke (1) = fehlende Bewegungsfuge
Arbeitsfuge (1)
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Wandfuge (2)
Beispiel: Wandriss
Tiefgaragen ‐Betonsanierung:Wandriss und Arbeitsfugen in der Decke (2)= fehlende Bewegungsfuge
Arbeitsfuge (1)
Wandernde Risszone
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
Wandriss
Beispiel: Wandriss
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Tiefgaragen ‐Betonsanierung:
Riss in Unterzug und Arbeitsfugen in der
Arbeitsfuge
gDecke (3)
= fehlende Bewegungsfuge
„a“ liegt auf „b“
a
b
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„ g „
Beispiel: Stahlbetonstütze in TGa
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:
Beim Abklopfen kommt im Riss ein rostiger Stahl zum Vorschein.
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonstütze in TGa
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:Stahl liegt zu dicht unter der Betonoberfläche
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonstütze in TGa
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:
DefektesStützenauflager für Unterzug direkt neben einer Bewegungsfuge
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
g g g
Beispiel: Stahlbetonstütze TGa
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:
Defektes Stützenauflager für Unterzug (2)
a) Beton ist nicht basischb) Stähle sind stark angerostet.
Was tun?
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Stahlbetonstütze in TGa
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:
Fehlerhafte „Bewegungsfuge“, da durch Stähle verklammerte Deckenteile (1)
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Untaugliche Bewegungsfuge in TGa‐Decke
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:
Fehlerhaft verklammerte „Bewegungsfuge“ (2)
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenBeispiel: Untaugliche Bewegungsfuge in TGa‐Decke
Tiefgaragen ‐ BetonsanierungEin Sanierungs‐Endergebnis
Maßnahmen:Maßnahmen:
1. Sanierung rostender Stähle
2. Zusätzliche Betonummantelung wegen fehlender Beton‐überdeckung
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden
3. OS 13‐Beschichtung Boden
4. OS 2‐ oder OS 10‐Beschichtung um Stütze
Beispiel: Stahlbetonstütze in TGa
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Tiefgaragen ‐ BetonsanierungBausünde von Anfang an: Betonanstückelungen, durch die das Wasser kommt
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenSonderfall
Tiefgaragen ‐ Betonsanierung:Sog. „Verdunstungsrinne“ ‐ korrodierend
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenSonderfall
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Tiefgaragen‐Rampenwand:Riss direkt nach einer Betonsanierung:
Die Fuge war nicht durchgehend freigelegt worden.
Elastische
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenSonderfall
Elastische Fugenmasse über scheinbare Fuge
Tiefgarage:Schimmel in der Tiefgarage (1)
Lüftungskanal
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenSonderfall
Zieht Luft aus feuchtem Luftschacht
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Tiefgarage:Schimmel in der Tiefgarage (2)
Dipl.‐Ing. Albrecht Seidelö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an GebäudenSonderfall
Die Technik der Betonsanierung (1)• Grundsätze der Betonsanierung
• Prüfen, ob die Funktion oder die Optik beeinträchtigt sind.
• Die Regelwerke beschreiben die Technologien zur Wiederherstellung bzw.Die Regelwerke beschreiben die Technologien zur Wiederherstellung bzw. Verlängerung der Dauerhaftigkeit von Bauteilen aus Beton und Stahlbeton.
• Die Besonderheiten der Betoninstandsetzung stellen im Regelfall höhere Anforderungen an das Fachwissen und die speziellen Materialkenntnisse
• Untersuchungen vor Ort / im Labor (Analyse des Schadensumfanges)
• Das Entnehmen von Materialproben erfolgt üblicher Weise mit Kernbohrungen oder Analyse von Bohrmehl
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y
• - Gesamtsulfatgehalt - Betonüberdeckung - Haftzugfähigkeit
• - Gesamtchloridgehalt - Druckfestigkeit - Karbonatisierung
• - Rohdichte
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Tiefgaragen ‐ Betonsanierung
Phenolphthaleinprobe:Ist der Beton noch alkalisch oder schon „sauer“ ?
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Die Technik der Betonsanierung (2)• Freilegung der Schadstellen durch:• Ausbrechen / Stemmen ./. Höchstdruckwasserstrahlen
• Anläßlich chloridinduzierter Korrosion der Bewehrung ist der Beton vollständig bis zu jenen Betonteilen zu entfernen, in welcher der Chloridgehalt weniger als 0,5% bezogen auf die Zementmasse beträgt.
• Freigelegte Bewehrung müssen je nach Art der Instand-setzung durch Strahlen oder Bürsten etc. einen
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Normreinheitsgrad Sa 2½ (frei von Zunder, Rost und Beschichtung) aufweisen.
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Die Technik der Betonsanierung (3)• Korrosionsschutz der freigelegten Betonstähle
Standardsatz:• "Besteht die Gefahr, dass das korrosive Umfeld weiterhin Zutritt zur
Bewehrung haben, sind Maßnahmen zum Korrosionsschutz zu if "ergreifen. "
•• Hierfür folgende Beschichtungsmöglichkeiten:• a) Kunststoffmodifizierte zementgebundene Systeme (PCC) mit
hoher Alkalität. (= neue chemische Korrosionsschutzschicht)• b) Diffusionssperrende Beschichtungen (wenn Betonüberdeckung
nicht ausreichend verstärkt werden kann; Min.: 20-50 mm)• c) Kathodischen Korrosionsschutz: Schutz der Bewehrung wird
d h f d t i d i t P l i i
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durch fremdstrominduzierte Polarisierung• oder inerten Anoden hergestellt. •• Jedoch Alternativ:• System Betonal o.ä.
Die Technik der Betonsanierung (4)• Betonzustand prüfen• Nach Entfernen zerstörter Betonabschnitte:• Erneut Oberflächenzugfestigkeit von 1,5 N/mm² prüfen••• Injektagen und Verpressungen gegen Risse im Beton• Zweikomponentige Polurethanharze mit folgenden
Eigenschaften:•• - Dauerhaft abdichtende Funktion • - Kraftschlüssige Rissflankenverklebungen
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• - Elastizitätserhaltung für weitere Rißbewegungen•• Das Verpressen erfolgt im Regelfall unter mechanisch erzeugtem
Druck über "Packer"
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Die Technik der Betonsanierung (5)• Armierungs- und Betonverstärkung für durchgerostete Stähle• Erhöhung oder Wiederherstellung der Tragfähigkeit der Konstruktion durch• - Querschnittsvergrößerung• - Zusatzbewehrung
•• Haftbrücke aufbringen• Zur kraftschlüssigen Verbindung Altbeton und Reparaturbeton•
• Material für Betonersatz• kunststoffmodifizierte Reparaturmörtel (kleinere Flächen)
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• Spritzbeton (große Flächen oder Querschnitte)
• PC (Zement)• PCC (zusätzlicher Kunststoff für Geschmeidigkeit)• SPCC (zum Spritzen)
Die Technik der Betonsanierung (6)Oberflächenschutz
• OS 1 bis OS 13
• Garagen: • - Innenbereich• - Chloridhaltige Feuchten• - Rissüberbrückend•
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• für:• - Böden• - Stützen / Wände
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Vermeidung:
Ableitung des salzhaltigen Wassers
Wasserabweisende Kunstharzbeschichtung
Beton‐
stütze
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Bodenplatte Bodenplatte
Fundament
Die Technik der Betonsanierung (7)
• Literatur, Normen
• Diese sind für Deutschland in der Richtlinie zum Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie,RiliSIB) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (kurz DAfStb, 2001) beschrieben.
• Seit 2006 wird die Betoninstandsetzung auf europäischer Ebene durch die Europäische Norm EN 1504 (in Deutschland DIN EN
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p (1504) Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken geregelt.
• DIN 1045 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton