يمكن أن تكون مواد السيراميك مسامية وغير مسامية على حد سواء؛ ويعتمد التصنيف كلياً على نوع الطين المستخدم ودرجة حرارة الحرق ووجود طبقة زجاجية. بشكل عام, أواني فخارية (الطين) مسامي للغاية ويمتص الماء إذا كان غير مزجج. الخزف الحجري شبه مسامية إلى غير مسامية. البورسلين يكاد يكون غير مسامي تمامًا وغير منيع للرطوبة حتى بدون طلاء زجاجي. ومع ذلك، فإن إضافة طبقة زجاجية شبيهة بالزجاج إلى أي سطح خزفي يجعله غير مسامي للاستخدام اليومي العملي.
عند اختيار المواد المستخدمة في الأرضيات أو أواني الزرع أو أدوات المطبخ، فإن معرفة معدل امتصاص الماء أمر بالغ الأهمية. يحدد هذا التصنيف ما إذا كانت المادة تتحمل الصقيع أو تقاوم البقع أو تحتفظ بالسوائل بأمان.
علم مسامية السيراميك
تشير المسامية إلى نسبة المساحات الفارغة (المسام) داخل المادة الصلبة. وفي السيراميك، تكون هذه المسام عبارة عن جيوب هوائية مجهرية متبقية بين جزيئات الطين بعد عملية الحرق.
العامل الأساسي الذي يقلل المسامية هو عملية تسمى التزجيج. عندما يدخل الطين في الفرن في درجات حرارة عالية، تذوب السيليكا الموجودة داخل الطين وتتحول إلى زجاج. يملأ هذا الزجاج السائل الفراغات بين جزيئات الطين. وعندما يبرد، يتصلب ويربط المادة ببعضها البعض ويغلق المسام.
-
درجة حرارة الحرق المنخفضة: أشكال زجاج أقل. تظل المادة مسامية.
-
درجة حرارة الحرق العالية: المزيد من أشكال الزجاج. تصبح المادة كثيفة وغير مسامية.
يؤكد خبراء تقنية أبوظبي للتكنولوجيا المتقدمة أن فهم هذا الاختلاف الهيكلي أمر حيوي لمشاريع البناء والتصنيع.
3 فئات رئيسية لمسامية السيراميك الرئيسية
لتحديد ما إذا كانت قطعة خزفية معينة مسامية أم لا، يجب تحديد فئتها. نقوم بتصنيف السيراميك إلى ثلاث مجموعات متميزة بناءً على درجات حرارة الحرق والخصائص الفيزيائية.
1. الأواني الفخارية (عالية المسامية)
يتم حرق الفخار في درجات حرارة منخفضة، تتراوح عادة بين 1,828 درجة فهرنهايت و 2,075 درجة فهرنهايت (1,000 درجة مئوية – 1,135 درجة مئوية). ونظرًا لأن حرارة الفرن ليست عالية بما يكفي لتزجيج الطين بالكامل، تظل الجزيئات سائبة إلى حد ما.
-
الخصائص: يبدو أخف وزناً وأنعم من السيراميك الآخر. يمكن خدشه بسهولة بالسكين.
-
امتصاص الماء: عالية (عادةً 5% إلى 15%).
-
الاستخدامات الشائعة: أواني نباتات التراكوتا والطوب المزخرف وأواني الطعام الريفية.
-
الحكم: الأواني الفخارية مسامية. إذا قمت بصب الماء في إناء من الطين غير المزجج، سيصبح السطح الخارجي رطباً في النهاية.
2. الخزف الحجري (منخفض المسامية)
يتم حرق الخزف الحجري في درجات حرارة أعلى بكثير، تتراوح بين 2185 درجة فهرنهايت و2380 درجة فهرنهايت (1196 درجة مئوية – 1304 درجة مئوية). الحرارة كافية لإذابة السيليكا، مما ينتج عنه مادة صلبة ومتينة تشبه الحجر.
-
الخصائص: كثيفة وغير شفافة ومتينة.
-
امتصاص الماء: منخفضة (عادةً من 0.51 تيرابايت إلى 31 تيرابايت إلى 3 تيرابايت).
-
الاستخدامات الشائعة: أطباق العشاء اليومية وأطباق الخبز وأكواب القهوة وبلاط الأرضيات عالي الجودة.
-
الحكم: الخزف الحجري هو غير مسامية إلى شبه مسامية. في حين أنه يقاوم الماء بشكل جيد، إلا أن المصنعين عادةً ما يقومون بتزجيجها لضمان نظافتها الكاملة.
3. البورسلين (غير مسامي)
يمثل البورسلين ذروة الكثافة. عند حرقه فوق 2,300 درجة فهرنهايت (1,260 درجة مئوية) باستخدام طين الكاولين المكرر، يخضع للتزجيج شبه الكامل.
-
الخصائص: شديدة الصلابة، بيضاء اللون، وغالباً ما تكون شفافة عند رفعها للضوء.
-
امتصاص الماء: ضئيلة (أقل من 0.51 تيرابايت 3 تيرابايت).
-
الاستخدامات الشائعة: أحواض حمامات، وأرضيات راقية، وخزفيات صينية فاخرة، وعوازل كهربائية.
-
الحكم: البورسلين غير مسامية. وهي مصنفة رسميًا على أنها “غير منفذة” وفقًا لمعايير الصناعة.
تصنيفات امتصاص الماء للبلاط
في صناعة البناء والأرضيات، مصطلح “مسامي” ليس مصطلحًا غامضًا. إنه قياس دقيق حدده المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) وهيئات عالمية أخرى. ويأتي التصنيف من كمية الماء التي تمتصها البلاط بالنسبة لوزنها.
يفصل الجدول التالي هذه التصنيفات. هذه البيانات مهمة للغاية عندما تقدم ADtech المشورة للعملاء بشأن الحمامات أو التركيبات الخارجية.
الجدول 1: تصنيفات امتصاص بلاط السيراميك
| التصنيف | معدل امتصاص الماء | الوصف | أفضل تطبيق |
| غير الزهرية | أكثر من 7.0% | مسامية للغاية | الجدران الداخلية فقط (المناطق الجافة). لا تكون في الهواء الطلق أبداً. |
| شبه فيتريوس | من 3.0% إلى 7.0% | مسامية إلى حد ما | الاستخدام الداخلي. واجهات جانبية أو غرف منخفضة الرطوبة. |
| زجاجي | 0.5% إلى 3.0% | مسامية منخفضة | أرضيات داخلية قياسية. مقاومة للصقيع ولكن ليست مقاومة للصقيع. |
| منيع | أقل من 0.5% أقل من 0.5% | غير مسامية | حركة مرور كثيفة، وباحات خارجية، وحمامات سباحة، وحمامات استحمام. |
ملاحظة: البلاط الخزفي يندرج دائمًا في فئة “غير منفذة”.
دور التزجيج: الدرع السطحي
قد تقتني كوباً خزفياً مصنوعاً من الخزف يحمل القهوة دون تسريب. وهذا ممكن بسبب التزجيج.
التزجيج هو طلاء من الزجاج السائل يوضع على سطح السيراميك قبل الحرق النهائي. عندما يسخن الفرن، تندمج هذه الطبقة في جسم الطين.
-
سيراميك غير مزجج: المسام الطبيعية مفتوحة. يمكن أن تخترق السوائل والبكتيريا والبقع السطح.
-
سيراميك مزجج: طبقة واقية تغلق السطح. حتى إذا كان الطين تحتها مسامي، يصبح السطح غير مسامي.
ما أهمية ذلك؟
في حالة تشقق البلاط المزجج أو تشققه، ينكسر الختم الواقي. إذا كان الجسم الموجود تحته من الخزف المسامي، يمكن أن يتسرب الماء تحت التزجيج، مما يتسبب في رفع البلاط أو تقشر التزجيج لاحقاً.
دراسة حالة: فشل الفناء الخارجي في شيكاغو
الوقت: مارس 2023
الموقع: شيكاغو، إلينوي، الولايات المتحدة الأمريكية
الملف الشخصي للعميل: مطور عقاري سكني
الموقف:
قام أحد المطورين بتركيب بلاط “Ceramic Slate” في فناء خارجي فاخر في أواخر عام 2022. كان البلاط جميلًا ومتينًا. ولكن بعد شتاء شيكاغو القاسي، أبلغ السكان عن حدوث تشققات وتقشر و“انفجار” البلاط في مارس 2023.
التحقيق:
قاموا بتحليل العينات المكسورة. وكان المطور قد اشترى بلاط سيراميك شبه فيتري (معدل امتصاص 4%) بدلاً من الخزف غير المنفذ.
آلية الفشل
-
تسربت الأمطار والثلوج الذائبة إلى المسام المجهرية للبلاط.
-
انخفضت درجات الحرارة إلى ما دون درجة التجمد.
-
تمدد الماء داخل البلاط عندما تحول إلى ثلج.
-
أدى الضغط الداخلي إلى تحطيم هيكل الجسم الطيني.
الحل:
لقد أوصينا باستبدال كامل باستخدام الخزف غير المنفذ المعتمد من ANSI بمعدل امتصاص 0.05%. نجا التركيب الجديد من شتاء 2024 دون أي عيوب.
كيفية اختبار ما إذا كان السيراميك الخاص بك مساميًا (طريقة DIY)
لا تحتاج إلى مختبر للتحقق من المسامية. توصي ADtech بإجراء “اختبار قطرة الماء” البسيط هذا لتحديد الأسطح غير المزججة أو التحقق من تآكل مادة الإغلاق.
-
نظف السطح: امسح السيراميك بقطعة قماش مبللة واتركه يجف تمامًا.
-
صب الماء: توضع ملعقة كبيرة من الماء على السطح.
-
انتظر: يُترك الماء لمدة 15 دقيقة.
-
لاحظ:
-
سواد: إذا تحول لون السيراميك تحت الماء إلى اللون الداكن، فهذا يعني أنه يمتص السائل. إنه مسامية.
-
الخرز: إذا بقي الماء في حبة مثالية ولم يتغير لون السطح، فهو غير مسامية (أو محكمة الإغلاق).
-
التطبيقات: متى تختار المسامية مقابل غير المسامية
يؤدي اختيار النوع الخاطئ إلى فشل هيكلي أو مشاكل في النظافة. إليك كيفية تصنيف الخبراء للمنفعة بناءً على المسامية.
1. الأرضيات والمناطق الرطبة
تتطلب الحمامات والمطابخ وأسطح حمامات السباحة مواد غير مسامية.
-
المتطلبات: منيع (بورسلين).
-
السبب: يمنع نمو العفن، ويقاوم البول أو البقع الكيميائية، ويتحمل الرطوبة. يمتص البلاط المسامي في الدش الماء، مما يؤدي في النهاية إلى تعفن المادة اللاصقة.
2. البستنة وصحة النبات
غالباً ما تفضل النباتات الحاويات المسامية.
-
المتطلبات: مسامية (تيراكوتا/فخار).
-
السبب: تحتاج الجذور إلى الأكسجين. تسمح الجدران المسامية بوصول الهواء إلى التربة وتمنع الرطوبة الزائدة، مما يمنع تعفن الجذور. أما الآنية البلاستيكية غير المسامية أو الآنية الزجاجية غير المسامية فهي تحتفظ بالماء جيداً، مما قد يغرق النباتات الحساسة.
3. الطعام والمطاعم
النظافة هي الأولوية هنا.
-
المتطلبات: الخزف الحجري أو الخزف المزجج.
-
السبب: لا يمكنك تعقيم المواد المسامية بشكل فعال. فعصائر اللحوم أو الحليب المنقوعة في الأواني الفخارية غير المزججة تخلق أرضاً خصبة للبكتيريا مثل السالمونيلا. تراقب لوائح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA بصرامة تزجيج الأسطح الملامسة للطعام للتأكد من أنها غير مسامية.
الجدول 2: توصيات التطبيق
| التطبيق | المواد الموصى بها | مستوى المسامية |
| أرضية الاستحمام | فسيفساء البورسلين | غير مسامية |
| وعاء زهور الأوركيد | طين تيراكوتا غير مزجج | مسامية للغاية |
| منضدة المطبخ | الخزف الحجري المزجج/البورسلين | غير مسامية |
| طابق غرفة النوم | خزف زجاجي (زجاجي) | مسامية منخفضة |
| الممر | أرضيات البورسلين | غير مسامية |
صيانة وإغلاق السيراميك المسامي المسامي
إذا كنت تحب مظهر التراكوتا غير المزجج أو الحجر الطبيعي ولكنك تحتاج إلى مقاومة البقع، فيجب عليك استخدام مانع التسرب. يعمل مانع التسرب على ملء المسام العلوية بحاجز كيميائي.
هناك نوعان رئيسيان من المواد المانعة للتسرب يجب مراعاتهما:
-
مانعات التسرب المخترقة (المشبعة): تتغلغل في المسام. فهي تطرد الماء والزيوت ولكنها تحافظ على المظهر الطبيعي للطين.
-
مانعات التسرب الموضعية: وهي توضع في الأعلى لتشكل طبقة لامعة. توفر حماية عالية ولكنها قد تبدو مثل البلاستيك وقد تتقشر مع مرور الوقت.
الجدول 3: جدول الختم للسيراميك المسامي
| المواد | نوع مانع التسرب | تكرار إعادة التطبيق |
| أرضيات تيراكوتا | زيت/شمع مخترق | كل 1-2 سنة |
| بلاط خلفي غير مزجج | التشريب | كل 3-5 سنوات |
| أرضيات خارجية | أكريليك ذو قاعدة مذيبة | كل 2-3 سنوات |
نصيحة ADtech: قم دائماً بإجراء اختبار قطرة الماء قبل وضع طبقة جديدة من المادة المانعة للتسرب.
مقارنة تفصيلية: السيراميك مقابل المواد الأخرى
لفهم طبيعة السيراميك بشكل كامل، يجب أن نقارنه بالمواد المنزلية الشائعة الأخرى.
السيراميك مقابل الحجر الطبيعي
الحجر الطبيعي (الرخام، الجرانيت، الجرانيت، الترافرتين) مسامي دائماً تقريباً. الرخام يشبه الإسفنج الصلب؛ فالنبيذ الأحمر يلطخه على الفور. السيراميك البورسلين هو الأفضل في الصيانة المنخفضة لأنه غير مسامي بشكل طبيعي ولا يتطلب الختم المستمر الذي يتطلبه الحجر الطبيعي.
السيراميك مقابل الخرسانة
الخرسانة مسامية للغاية. بدون مانع تسرب صناعي شديد التحمل، تمتص الخرسانة الزيت والماء والمواد الكيميائية بسرعة. الخزف الحجري عالي الحرق أكثر كثافة من الخرسانة القياسية.
الأسئلة الشائعة حول مسامية السيراميك
1. هل السيراميك غير المزجج آمن للطعام؟
بشكل عام، لا. السيراميك غير المطلي مسامي ويمكن أن يحبس جزيئات الطعام والبكتيريا. حتى لو قمت بغسله، يمكن للجراثيم البقاء على قيد الحياة داخل المسام. استخدمي دائماً أواني الطعام المزججة للأطعمة الرطبة.
2. هل يمكنني استخدام بلاط السيراميك المسامي في الدش إذا قمت بإغلاقه بإحكام؟
من الناحية الفنية نعم، لكن الخبراء ينصحون بعدم القيام بذلك. تتحلل المواد المانعة للتسرب بمرور الوقت. إذا نسيت إعادة الإغلاق، فسوف يتغلغل الماء في البلاط ويخترقه ويصل إلى ما وراء العزل المائي ويسبب العفن. البورسلين هو الخيار الأكثر أماناً.
3. هل يحتاج بلاط البورسلين إلى ختم؟
لا يحتاج البورسلين المزجج إلى مانع تسرب. قد يحتوي البورسلين غير المصقول غير المزجج على مسام دقيقة مجهرية مفتوحة أثناء عملية التلميع، لذلك يوصي المصنعون أحياناً باستخدام مانع تسرب نافذ لمنع بقع الجص.
4. لماذا يتحول لون الإناء الخزفي إلى اللون الأبيض من الخارج؟
وهذا ما يسمى بالإزهار. ولأن الإناء مسامي، ينتقل الماء عبر الجدران الطينية حاملاً الأملاح من التربة أو السماد. وعندما يتبخر الماء من الخارج، يترك وراءه رواسب ملح بيضاء.
5. هل السيراميك أكثر صلابة من الزجاج؟
نعم، فالبنية البلورية التي تتشكل أثناء الحرق تجعل معظم السيراميك أكثر صلابة ومتانة من الزجاج العادي.
6. هل يجعل طلاء السيراميك السيراميك غير مسامي؟
سيخلق طلاء الأكريليك أو طلاء اللاتكس القياسي طبقة غشائية، ولكنه ليس مثل الطلاء الزجاجي. يمكن أن يتقشر الطلاء ولا يكون عادةً آمنًا للطعام أو مانعًا للماء لفترات طويلة. الطلاء الزجاجي المطلي بالفرن هو الطريقة الوحيدة للعزل المائي الدائم.
7. كيف يمكنني معرفة ما إذا كان البلاط من البورسلين أو السيراميك؟
حدد المربع الخاص بشعار “PTCA Certified” (معتمد من PTCA). انظر أيضًا إلى جانب البلاط (البيسكويت). إذا كان اللون متماثلًا في جميع أنحاء البلاط، فمن المحتمل أن يكون من البورسلين الصلب. إذا كان الجزء العلوي ملونًا ولكن الجانب أحمر أو بني، فمن المحتمل أن يكون من السيراميك المزجج.
8. هل يمكن للسيراميك المسامي أن يتحمل الحرارة؟
نعم، السيراميك عازل حراري ممتاز. ومع ذلك، إذا كان السيراميك المسامي مبللًا ثم تم تسخينه بسرعة (كما هو الحال في الميكروويف)، يمكن أن يتحول الماء بداخله إلى بخار ويتشقق الوعاء.
9. هل السيراميك قابل للتحلل؟
السيراميك المحروق مستقر كيميائياً ولا يتحلل. ومع ذلك، فهو خامل ولا يطلق مواد كيميائية سامة في التربة مثل البلاستيك.
10. لماذا الخزف أغلى من الخزف الفخاري؟
يتطلب البورسلين طيناً أنقى وأكثر تكلفة (الكاولين) ويجب حرقه في درجات حرارة أعلى بكثير، مما يستهلك المزيد من الوقود. كما أن معدل الفقد أثناء التصنيع يكون أعلى أيضاً بسبب الالتواء، مما يجعل المنتج النهائي أكثر تكلفة.
الخاتمة
يكون السيراميك مساميًا في حالته الطبيعية منخفضة الحرق (الخزف الفخاري)، ولكنه يصبح غير مسامي عند حرقه في درجات حرارة عالية (البورسلين) أو عند وضع طبقة زجاجية زجاجية.
عند التخطيط لمشروعك التالي، لا تنظر فقط إلى اللون أو النمط. انظر إلى المواصفات الفنية.
-
اختر البورسلين للمناطق الرطبة، وفي الهواء الطلق، والأرضيات الثقيلة.
-
اختر الخزف الحجري المزجج لأواني الطعام واستخدام المطبخ.
-
اختر تيراكوتا للزراعة والمناطق الجافة والزخرفية.
يعتمد نجاح التركيب على مطابقة مسامية المادة مع متطلبات البيئة.