Powers-Diagramm

Wasserdurchlässigkeit von Zementstein in Abhängigkeit von der Kapillarporösität und vom Wasserzementwert (nach T.C. Powers)

Der amerikanischen Zement-Chemiker T. C. Powers untersuchte den Zusammenhang zwischen Kapillarporosität, Wasserzementwert, Hydratationsgrad und der Permeabilität bzw. Wasserundurchlässigkeit des Betons. Es zeigte sich, dass bei einer Kapillarporosität über 20 % die Permeabilität des Betons drastisch ansteigt. Die Ergebnisse stellte er anschaulich in einem Diagramm dar (Bild oben).

Bereits 1947 beschäftigte sich T. C. Powers mit dem Zusammenhang zwischen der Hydratationsgeschwindigkeit und dem Wassergehalt im Gefüge. Untersuchungen an Zementpulverproben zeigten, dass Zement sechs Monate gelagert in Luft mit einer relativen Luftfeuchte bis zu 50 % schüttfähig blieb, eine Hydratation also nicht stattfand. Bei einer relativen Luftfeuchte von etwa 70 % wurde der Zement klumpig. Erhöhte sich der Feuchtegehalt auf mindestens 80 %, kam es plötzlich zu einer Wasseraufnahme, die zu einem schnellen Erhärten des Zements führte. Auch diese Erkenntnisse setzte Powers in ein anschauliches Diagramm um (Bild unten).

Wasseraufnahme des Zements in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte nach T. C. Powers

Literatur

• Powers, T. C.; Copeland, L. E.; Hayes, J. C.; Mann, H. M.: Permeability of Portland cement paste. Journal of the American Concrete Institute November 1954, Proceedings Vol. 51
• Powers, T.C.: A discussion of cement hydration in relation to the curing of concrete; Proceedings Highway Research Board 27; 1947; pp. 178-188.