Vízügyi Közlemények, 1960 (42. évfolyam)

1. füzet - VI. Rétháti László: A talaj kapillaritásának mérnöki vonatkozásai

A TALAJ К APILL A RITA SÄ N AK MÉRNÖKI VONATKOZASAI RÉTHÁTI LÁSZLÓ a műszaki tudományok kandidátusa Bár közel fél évezrede már annak, hogy Leonardo da Vinci a hajszálcsövek sajátos viselkedését megfigyelte (1490), a kapillaritás elméleti és gyakorlati kérdéseinek beható tanulmányozása csak a XIX. század elején, a technika bizonyos fejlődési fokán indult meg. Eddig az időpontig egyetlen jelentősebb felfedezés született, mely szerint a kapilláris emelkedés magassága fordítva arányos a csőkeresztmetszettel (Honoralius Fabry, 1676). Az elméleti alapokat Laplace (1806) és Gauss (1830) fektetik le. Az alapegyenleteikben szereplő fizikai állandókat későbbi kutatók azonosítják az elsőnek Th. Young által definiált „felületi feszültség" fogalmával és megindulnak ennek meghatározására irányuló kísérletsorozatok (Rayleigh 1890, Cuette 1890, Cantor 1892, Van der Waals, 1894). A kutatások súlypontja a kémia (a kolloid-, később az elektrokémia) területére tolódik át, ahol a kapillaritást számos rokonjelenséggel való relációiban vizsgálják (adszorpció, felületi aktivitás, kondenzáció stb.). Atterberg első kísérleteivel (1908) megindul a talaj kapilláris tulajdonságainak módszeres vizsgálata is. Az agrokémia veti fel a gyakorlati problémák túlnyomó részét, hamarosan csatlakoznak hozzá a mérnöki szakágak is, elsősorban a hidraulika (vízépítés) és a talajmechanika tárgykörébe vágó feladatokkal. A kutatási módszer továbbra is fizikai-kémiai, mégis határozott differenciálódás figyelhető meg a gyakorlati alkalmazást, később a jelenségek magyarázatát és a definíciókat illetően is. A közös alap, a klasszikus elméletek lassan feledésbe merülnek, és a mai kor mérnöke előtte ismeretlen kapilláris jelenségekről olvashat, ha a talajtan, az agrokémia valamelyik irodalmi terméke a kezébe kerül. Nem kétséges, hogy a természetes tagozódásnak ez a következménye nem hasznos az egyetemes fejlődés magasabb szempontjából, és előbb-utóbb be kell következnie egy kiegyenlítődési folyamatnak. Ami a kapillaritás mérnöki vonatkozású irodalmát illeti, be kell ismernünk, hogy az utóbbi évtizedek elismerésre méltó eredményei ellenére két szembetűnő hiányossága is van: egyik, hogy anyagvizsgálati módszerei egyoldalúan fizikai — a kémiától szinte teljesen elszigetelt — módszerek, a másik, hogy nem tud teljes mértékben elszakadni az „egyedi hajszálcső" és az „ideális talaj" fogalmától. Ennek tulajdonítható, hogy sok tekintetben eltárolódtunk a valóságtól : a laboratóriumi vizsgálatok nem a jellegzetes anyagállandókat adják meg (pl. a kapillariméterek), a definíciók nem alkalmasak a definiált mennyiség előállítására (pl. a zárt kapilláris zóna fogalma), a kapilláris „jellemzők" nem állandók, és i. t.