Was sind denn eigentlich Poren im Baustoff?

Um den kapillaren Wassertransport in einen Baustoff, z.B. einen Ziegelstein zu unterbinden, muss  vorab Klarheit darüber verschafft werden, welche Eigenschaften dieser Baustoff im Bezug auf seine Poren hat.

Das Wasser kann grundsätzlich in gasförmiger oder flüssiger Form in den Baustoff gelangen. Doch Wasser wird nur in flüssiger Form transportiert. Die (flüssige) Wasseraufnahme findet bei Baustoffen somit nur über Poren statt. Entscheidend hierfür sind die Porengeometrie, die Porenverteilung und das Porenvolumen des Baustoffes.

Bei der Porengeometrie unterscheidet man z.B. durchgehende Poren, Sackporen, geschlossene Poren, Verzweigungen, Verbindungs- und Flaschenhalsporen. Hierbei ist zu beachten, dass die kapillare Aufnahme von z.B. Sackporen nur bedingt möglich ist, da sich in diesen Poren ein Gegendruck aufbaut. Durchgehende Poren können dagegen am besten kapillar gefüllt werden, wobei hier die Größe eine Rolle spielt, damit das Wasser überhaupt eindringen, bzw. sich dann auch noch bewegen oder verteilen kann.

Bei der Porengröße und Porenverteilung werden sogenannte  Mikroporen r < 10 -7 m, Makro- und Kapillarporen r > 10 -7 m und Luftporen r > 10 -4 m unterschieden. Kapillar leitfähig sind aber nur die Makro- oder Kapillarporen, als Poren im Größenbereich von 10 -7 m bis 10 -4 m.

Die kleineren Mikroporen und größeren Luftporen können nur unter Druck und nicht kapillar gefüllt werden. Für die kapillare Leitfähigkeit des Baustoffs spielt deshalb der Anteil an Kapillarporen am Gesamtporenvolumen eine große Rolle.

Unter dem Porenvolumen versteht man den Anteil der Poren am Gesamtvolumen des Baustoffes. Wird über die Quecksilberdruckprosimetrie z.B. ein Volumen von 15% ermittelt, gibt es 150 l Poren auf 1,0 m³ Baustoff. Die maximale Flüssigkeitsaufnahme (Wasser) beträgt also 150 l.

Der auf kapillarem Weg befüllte Porenanteil ist an dieser Stelle jedoch noch nicht bekannt. Er wird als „scheinbares Porenvolumen“ beschrieben.

Das „scheinbare Porenvolumen“ ist immer kleiner als das „Gesamtporenvolumen“.

Unter Druckeinwirkung kann z.B. ein Ziegel über das „scheinbare Porenvolumen“ bis zum Erreichen des „Gesamtporenvolumens“ befüllt werden. Zum Abdichten des Baustoffs ist dies eine wichtige Erkenntnis.

Mit porentiefen Grüßen

Michael Grübel