Kapillarität

Der Begriff der Kapillarität oder auch Kapillareffekt wurde aus dem Lateinischen abgeleitet und bedeutet sinngemäß Haarröhrchenwirkung. Sie hängt mit der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten (Wasser) zusammen. Unter dem Kapillareffekt ist eine Erscheinung gemeint, bei der eine Flüssigkeit in eine dünne Kapillare entweder hineingezogen oder aus ihr verdrängt wird. Die Oberfläche in diesen Kapillaren sieht aus wie ein Hohlspiegel, sie ist konkav. Die Oberfläche der Flüssigkeit strebt immer von ihrem Mittelpunkt weg, da die benetzenden Flüssigkeiten versuchen, die Wand zu benetzen. Durch diese Wechselwirkung der Kapillarwand mit der Flüssigkeit steigt diese in begrenztem Maße auf, bis zu einem bestimmten Punkt, an dem sich Schwerkraft und Kapillarkräfte aufheben.

Sogenannte benetzende Flüssigkeiten, also Flüssigkeiten mit einer geringen Oberflächenspannung wie z. B. Wasser, steigen in den Kapillaren auf. Die kapillare Leitfähigkeit hängt im Wesentlichen von der Größe der Kapillaren ab. Im Porengrößenbereich zwischen 10–4 und 10–7 m ist die Kapillarität am stärksten ausgeprägt. Die Poren werden deshalb auch als Kapillarporen bezeichnet. Ist der Kapillarradius relativ klein und liegt er unter 10–7 m, spricht man von Mikroporen oder Gelporen bei 10–9 bis 10–8 m, in denen ein kapillarer Wassertransport nicht mehr stattfinden kann. Diese Poren füllen sich mit Wasser nur noch durch den Mechanismus der Kapillarkondensation. Im Porengrößenbereich über 10–4 m findet ebenfalls ein kapillarer Wassertransport nicht mehr statt. Diese Poren besitzen kapillarbrechende Wirkung und werden häufig auch als Luftporen bezeichnet. Sie werden in einige Baustoffmischungen gezielt eingebracht, beispielsweise, um die Frostbeständigkeit zu erhöhen. Die Luftporen können nur noch unter Druck gefüllt werden.