น้ำหนักจำเพาะของเซรามิกและน้ำหนักของเซรามิกชนิดต่าง ๆ
วัตถุจากดินเหนียวเผาชิ้นแรกมีอายุย้อนกลับไปถึง 25 – 29 พันปีก่อนคริสตกาล นักวิชาการระบุว่าในยุคนั้นบรรพบุรุษของมนุษย์ได้สร้างวัสดุสังเคราะห์ชนิดแรกขึ้นเมื่อเริ่มใช้ชีวิตตั้งถิ่นฐาน จนถึงสหัสวรรษที่สามก่อนคริสตกาลจึงมีการประดิษฐ์แป้นหมุนเครื่องปั้นดินเผา ซึ่งช่วยให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นอย่างมาก
แต่ละประเทศมีสูตรผลิตเซรามิกที่เป็นเอกลักษณ์ เมื่ออารยธรรมมนุษย์พัฒนาขึ้น องค์ประกอบและวิธีผลิตก็ได้รับการปรับปรุง ช่างฝีมือไม่เพียงขีดลวดลายเรียบง่ายลงบนผลงาน แต่ยังวาดลายเฉพาะและเคลือบผิวด้วยวัสดุหลากหลาย
ปัจจุบันคำว่าเซรามิกหมายถึงผลิตภัณฑ์จากดินเหนียวและวัสดุอนินทรีย์บางชนิด เช่น ไดอะตอมไมต์ ทริโปลี และอื่น ๆ ซึ่งเติมสารแร่และผ่านการอบด้วยความร้อน
ชนิดของเซรามิก
เซรามิกชนิดหลักที่ใช้ผลิตงานศิลป์มาตั้งแต่อดีต ได้แก่:
- เทอร์ราคอตตา เป็นดินเหนียวสีเหลืองหรือแดงที่เผาโดยไม่เคลือบ ผลิตภัณฑ์มีเนื้อพรุน
- เครื่องปั้นดินเผา เป็นผลิตภัณฑ์ดินเหนียวที่ผ่านการเผาในเตาและเคลือบใส มีเนื้อพรุน
- มาจอลิกา เป็นเซรามิกที่มีต้นกำเนิดจากเกาะมายอร์กา มีเนื้อพรุนหยาบและมักตกแต่งเป็นลายนูน ผลิตจากดินเหนียวสีขาวหรือสีอื่นและเคลือบสีพาสเทลบางส่วน
- ไฟแอนซ์ เป็นผลงานของช่างอิตาลี ผลิตจากดินเหนียวสีขาวที่มีเนื้อพรุนละเอียดมาก เคลือบใสไม่มีสีและไม่โปร่งแสง
- พอร์ซเลน เป็นเซรามิกชนิดพิเศษ มีเนื้อสีขาวบาง โปร่งแสง และน้ำซึมผ่านไม่ได้ วัตถุดิบ ได้แก่ ดินขาว ดินเหนียวทนไฟชนิดเหนียว เฟลด์สปาร์ และควอตซ์
เซรามิกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตวัสดุก่อสร้างและวัสดุตกแต่ง เซรามิกพรุนที่ดูดซึมความชื้น 8–10% จะทึบแสงและปล่อยให้น้ำผ่านเมื่อมีแรงดัน ใช้ผลิตวัสดุผนังและหลังคาหลายชนิด ท่อระบายน้ำ และอื่น ๆ อิฐตกแต่งผิว กระเบื้อง และสุขภัณฑ์ไฟแอนซ์ผลิตจากเซรามิกพรุนเคลือบ
อิฐปูนเม็ด กระเบื้องปูพื้น สุขภัณฑ์พอร์ซเลนและกึ่งพอร์ซเลนผลิตจากเซรามิกเนื้อสุกแน่นที่ไม่มีรูพรุน เซรามิกชนิดนี้ดูดซึมน้ำ 3 ถึง 10% ส่วนเคลือบคล้ายแก้วเพิ่มเติมช่วยลดระดับการดูดซึมน้ำ
อิฐก่อสร้างทั่วไปและกระเบื้องหลังคาเซรามิกอยู่ในกลุ่มเซรามิกหยาบ วัสดุมีโครงสร้างเม็ดหยาบ ส่วนเซรามิกเนื้อละเอียด ได้แก่ กระเบื้องตกแต่งผิวเคลือบ อิฐทนกรด และผลิตภัณฑ์พอร์ซเลน
ตารางน้ำหนักเซรามิกชนิดต่าง ๆ (กรัม/ซม.³)
| ชนิดเซรามิก | ความหนาแน่นจริง | ความหนาแน่นเฉลี่ย |
|---|---|---|
| ไฟแอนซ์เนื้อแข็ง | 2,45–2,60 | 1,20–2,50 |
| ไฟแอนซ์เนื้ออ่อน | 2,40–2,50 | 2,30–2,45 |
| พอร์ซเลน | 2,42–2,60 | 2,26–2,50 |
| กึ่งพอร์ซเลน | 2,30–2,40 | 2–2,20 |
| อิฐเซรามิก | 2,60–2,70 | 1,50–1,90 |
| อิฐน้ำหนักเบา | 2,60–2,70 | 0,70–1,40 |
| บล็อกเซรามิก | 2,60–2,70 | 1,25–1,40 |
เซรามิกยังจำแนกตามวัตถุประสงค์ด้านโครงสร้าง:
- สำหรับผนัง (อิฐ แผง และอื่น ๆ)
- สำหรับหลังคา (กระเบื้องหลังคา)
- สำหรับพื้นระหว่างชั้น (คาน บล็อก แผง)
- มวลรวมสำหรับส่วนผสมคอนกรีต (ดินเหนียวขยายตัว)
- ชิ้นส่วนตกแต่งผิว (กระเบื้องพื้นและผนัง ของตกแต่ง)
- ระบบระบายน้ำและท่อระบายน้ำเสีย (ท่อ อิฐปูถนน)
- สุขภัณฑ์ (โถสุขภัณฑ์ อ่างล้างหน้า อ่างอาบน้ำ)
- ผลิตภัณฑ์ทนกรดและทนความร้อน ได้แก่ อิฐ กระเบื้อง และวัสดุอื่น
น้ำหนักจำเพาะของเซรามิกขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเนื้อผลิตภัณฑ์ จึงมีแนวคิดเรื่องความหนาแน่นจริงและความหนาแน่นเฉลี่ย ความหนาแน่นจริงคือมวลของเนื้อวัสดุที่ไม่รวมรูพรุน ส่วนความหนาแน่นเฉลี่ยคือมวลในสภาพธรรมชาติซึ่งมีรูพรุนและช่องว่าง
คำถามที่พบบ่อย
เซรามิกมีความหนาแน่นเท่าไร?
ไม่มีค่าเดียว เพราะความหนาแน่นขึ้นอยู่กับชนิดเซรามิก องค์ประกอบวัตถุดิบ อุณหภูมิการเผา ความพรุน และเคลือบ ตารางนี้แสดงค่าโดยประมาณของไฟแอนซ์ พอร์ซเลน อิฐ และบล็อกเซรามิก
ความหนาแน่นจริงต่างจากความหนาแน่นเฉลี่ยอย่างไร?
ความหนาแน่นจริงหมายถึงเนื้อวัสดุโดยไม่รวมรูพรุน ส่วนความหนาแน่นเฉลี่ยรวมรูพรุนและช่องว่างของผลิตภัณฑ์จริง การคำนวณน้ำหนักกระเบื้อง อิฐ หรือผลิตภัณฑ์มักใช้ความหนาแน่นเฉลี่ยมากกว่า
เหตุใดอิฐเซรามิกจึงมีน้ำหนักต่างกัน?
มวลอิฐได้รับอิทธิพลจากสัดส่วนโพรง ความพรุน ขนาด ความชื้น องค์ประกอบของดินเหนียว และสภาวะการเผา จึงควรใช้ค่าน้ำหนักที่แน่นอนจากเอกสารกำกับผลิตภัณฑ์นั้น