Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Архит._материал._-_Шеина_Ч1

.pdf
Скачиваний:
540
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
24.72 Mб
Скачать

гда многолетний опыт изготовления разнообразной керамики привел к созданию столь совершенного материала. При использовании каолина в смеси с песком, а также при меньших температурах обжига получалась традиционная китайская керамика, известная богатством красок и разнообразием форм. Особое внимание уделялось глазуровке и росписям.

Во времена империи Сунн (960 – 1279 гг.) огромную популярность завое-

вал селадон толстостенные керамические изделия, покрытые светло-зеленой

глазурью. Монохромный материал различных оттенков, из которого изготавливали украшенные гравировкой кувшины и вазы, внешне сильно напоминает полудрагоценные камни (нефрит). Селадоны сделаны из фарфоровой смеси, но у них не традиционная температура обжига. Она выше, чем у обычной керамики, но ниже отметки фарфора – в пределах 1170…1250 оC.

Техника обжига составляла особую гордость китайских керамиков, именно невозможность достичь высоких температур обжига мешала конкурентам из других стран получить твердый термостойкий прозрачный в тонких слоях белый материал – фарфор (рисунок 195).

Дальнейшее развитие техники декорирования было связано с использованием подглазурных и надглазурных красок. Они появились чуть позже, чем в исламских странах. Своего расцвета живописные методы декорирования достигли во времена династии Мин (1368 – 1644 гг.). Роспись кобальтом по белому фону фарфора покорила исламский мир и Европу.

Нельзя не упомянуть о своеоб-

разной китайской черепице (рисунок

196). Поразительно сочетание функциональности, эстетики, формирующее городскую среду.

Римские мастера керамики были знакомы с египетским фаянсом, с греческими вазами. В производстве керамики они использовали все знания последних тысячелетий.

Рисунок 196 – Керамическая черепица Китая

В основном изготавливали простую, доступную и качественную керамику: кирпич, черепицу и разнообразные сосуды. Так, кирпич использовали при постройке Колизея (I в. до н.э.). Декор римских керамических изделий отличался преимущественно геометрическим орнаментом, черно-серым или чернокрасным цветом.

В 24 г. до н.э. Марк Витрувий Полион написал «Десять книг об архитектуре». Во второй книге он дал достаточно подробную инструкцию по производству кирпича: «А формировать кирпичи следует весенней или осенней порой, чтобы обсыхание их шло равномерно; ибо те кирпичи, которые бывают изготовлены в пору солнцестояния, превращаются в брак по той причине, что верхнюю прослойку солнце сильно обжаривает и делает на вид кирпич сухим, между тем как изнутри он остается сырым… Лучше всего будет обеспечена их

202

относительная пригодность, ибо в более ранний срок они до глубины не могут успеть высохнуть».

После сильного наводнения в древнем Риме в 54 г., когда многие глиносырцовые здания были разрушены, применение их было запрещено, и повсеместно стал применяться обожженный кирпич (рисунки 197, 198).

Самым известным римским облицовочным керамическим материалом

была «терра сигилата» (с I в. до н.э.) – неглазурованные тонкокерамические изде-

лия. Им были присущи желтовато-оранжевые цвет (за счет тонкого ангобного покрытия), тусклый блеск и полная водонепроницаемость из-за высокой степени спекания.

Рисунок 197 – Римини (Италия). Фрагменты городских ворот (сочетание природного камня и керамического кирпича)

С распадом римской империи центр производства керамики переместился в Византию, где получило

дальнейшее развитие искусство обжига кирпича в окислительной и восстановительной среде, что позволяло получать кирпич различных оттенков.

Рисунок

198

– Мостовой клинкер,

который

служит не-

сколько веков. Рими-

ни (Италия)

 

Тонко

ка-

менные

керами-

ческие

изделия,

подобные

рим-

ским, стали производиться с XIV в. и в Германии. В Рейнской области для их изготовления использовали беложгущиеся, хорошо приготовленные глины в смеси с песком, спекающиеся до без пористого состояния. Изделия, покрытые соляной глазурью, имели бугристую неровную поверхность, что ограничивало их применение. Среди таких изделий были знаменитые рейнские кувшины, изготавливаемые из местных тугоплавких глин. В XVI –XVII вв. каменную посуду стали производить в Бельгии, Голландии и Англии.

Два известных керамических материала пришли с Востока и последовательно завоевали Европу – это были майолика и фарфор.

Название майолика, вероятно, возникло от острова Мальорка, через который в Италию завозили восточные товары. Было известно два вида подобных материалов – полумайолика и майолика.

Через Испанию, частично захваченную маврами, в Европу проникла полумайолика – керамика на основе глин, ангобированная, расписанная и покрытая прозрачной свинцовой глазурью. В Испании были знамениты альгамбрские вазы и сосуды, изготовленные в крупном центре керамического производства – Ма-

203

лаге (XIV в.). Для них были характерны узоры из нескольких фризов и медальонов с преобладанием растительных мотивов и надписей на светло-желтом фоне. На глазурь наносили зеленоватый люстр, с перламутровым оттенком.

Майолика представляла собой изделия на основе глин, покрытые матовой белой оловянной глазурью с росписью люстрами и цветными эмалями. Переняв технологию у испанцев, итальянцы постепенно в течение XV в. придали майолике новое декоративное звучание с сюжетами художников Возрождения (рисунок

199).

Рисунок 199 – Собор Санта Мария дель Фьоре. Италия, Флоренция

Итальянскую майолику за Пиренеями называли фаянсом от названия г. Фаэнца – центра производства майолики с характерным точным «строгим»

стилем. Роспись по необожженной поверхности, покрытой эмалью, характерная для первого периода развития производства итальянской майолики, требовала большой точности из-за моментального впитывания краски в керамику. Этот способ назывался «эль-фреско», и применялся он до XVIII в. К концу XVI в. в Италии стали вводить в эмаль большое количество белой глины, получая покрытие, среднее между ангобом и эмалью после первого обжига. Это позволило не только выписывать детали, но и исправлять ошибки живописи. Недостатком метода была потеря интенсивности цвета красок. Этот недостаток ликвидировали, покрывая роспись прозрачной глазурью.

Известными центрами производства итальянской майолики были города Фаэнца, Сиена, Урбино.

Производство итальянской майолики испытывало большое влияние со стороны традиций изготовления восточной бело голубой и цветной турецкой майолики. Наибольшего расцвета цветная итальянская майолика достигла в кон-

це XV – XVI вв.

204

В Англии изготавливали гончарную и каменную посуду, а позднее (в XVII в.) – фаянсовую посуду. Керамическое производство было сосредоточено в графстве Стаффордшир.

Наиболее качественным материалом, полученным английскими керамиками, был тонкий белый фаянс Эстебери (XVIII в.). В этом веке в Берслеме была основана мануфактура Д. Веджвуда – выдающегося керамика мирового уровня. Ему совместно с мастером Т. Бентли удалось не только улучшить фаянсовые массы предшественников, выпустив на рынок знаменитый сливочный фаянс, названный так благодаря покрытию светло-желтой оловянной глазурью, но и изобрести ставшими очень популярными каменные массы – «базальтовую», «бамбуковую» и другие. Изделия из сливочного фаянса формовали пластическим способом или литьем, обжигали при температуре 1250…1280 °С в окислительной среде, что придавало массе кремовый, слегка теплый цвет сливок.

В 1773 г. Д. Веджвуд разработал тонкую белую терракоту с малыми добавками карбоната бария (позже добавлял сульфат бария) – джаспер. Для производства джаспера (яшмы) он брал одну часть кремня, 6 частей сульфата бария, 3 части фаянсовой массы и 1/4 часть гипса. Научившись окрашивать джаспер, Д. Веджвуд выпускал изделия, имитирующие разные природные камни. На цветную поверхность отформованного изделия накладывали заранее изготовленные в специальных формах белые рельефы. Во время обжига детали декора и изделие сплавлялись в единое целое.

Параллельно развитию майоликового и фаянсового производства в Европе в течение нескольких столетий, начиная с XIII в., когда Марко Поло впервые привез в Европу китайский фарфор, шли поиски рецептов и способов производства материала, подобного твердому полупрозрачному китайскому фарфору. Марко Поло писал, что фарфор изготавливают из камня «петунзе» и белой глины (фарфоровый камень и каолин). Неизвестный состав фарфора сказался на его первом европейском названии – по аналогии с перламутром его назвали порцелланом. Воспроизвести фарфор пытались по нескольким направлениям: совершенствуя технологию европейского фаянса, добавляя в массу стекло или приготовленную фритту и изготавливая новые массы с добавками легкоплавких веществ – флюсов.

Первый мягкий фарфор (его фриттовая разновидность) был получен на Севрской мануфактуре (сначала размещалась в Венсенне) во Франции в середине XVIII в. Он изготавливался из селитры, морской соли, жженых квасцов, соды, гипса и песка. Для окрашивания изделия в красивые бирюзовые тона использовали медно-щелочную фритту. Густой синий фон создавали из фриттованной смеси обогащенной кобальтовой руды, песка, поташа и селитры. После открытия в 1768 – 1770 гг. близ Севра месторождения каолина его стали вводить в массу. Впоследствии Севрская мануфактура начала выпускать твердый фарфор. В XVIII в. Севр стал знаменит росписью посуды и скульптурами, выполненными в «бисквите» по моделям скульптора Э. Фальконе, живописца Ф. Буше и других.

Фабричное производство просвечивающего мягкого фарфора началось во Франции в конце XVII в. (фабрика братьев Шикано в Сен-Клу, 1690 г.). Массу делали из соды, морской соли, нитрата калия, песка, извести и обжигали в тече-

205

ние длительного времени. После обжига спек мололи, смешивали с известью и глиной и формовали изделия. После первого обжига их покрывали свинцовой глазурью. Изделия были очень похожи на фарфор Медичи, но по составу массы они приближались к египетскому фаянсу.

Английский мягкий фриттованный фарфор был получен в середине XVIII в. (Челси, 1742 г.). Смесь кварцевого песка, фосфорита, поташа, буры и соды фриттовали, мололи, добавляли глину или каолин. Обжигали на «бисквит» до полного спекания (при этом достигалась просвечиваемость изделий), украшали синими, зеленоватыми или коричневыми рельефными накладными деталями.

Первый костяной фарфор, отличавшийся невысоким качеством, был получен в Англии в 1748 г. В состав его фритты добавляли обожженные кости животных. В конце века (1796 г.) эту фритту заменили обожженной, но нерасплавленной золой костей в комбинации с полевыми шпатами (6 частей золы костей, 4 части китайского камня и 3,5 части китайской глины). В 50-е годы XVIII в. костяной фарфор выпускался в Севре (таблица 31).

Успех в создании европейского твердого фарфора сопутствовал немецким мастерам – Э. Чирнхаузу и И. Бетгеру В конце XVIII в. Э. Чирнхауз изучал немецкие глины и был приставлен к молодому алхимику И. Бетгеру для совместной работы по получению золота в замке саксонского курфюрста и польского короля Августа Сильного. Первыми успехами мастеров, работавших на мануфактуре Мейсена, были красные каменные изделия. Вдвоем они создали фарфоровидный материал красно-бурого цвета – «ляпис фарфор» бетгеровский ка-

менный товар.

Немного спустя, в 1709 г., И. Бетгер добился успеха в получении твердого фарфора. Комбинируя белую глину и гипс и помещая изделие в более высокотемпературную область печи, он достиг качества китайского фарфора. Впоследствии известь заменили полевыми шпатами, и была получена классическая формула твердого фарфора. В 1710 г. в Европе появился фарфор, не уступающий китайскому.

Таблица 31 – Минералогический состав различных видов фарфора

 

 

 

Содержание компонентов фарфора, масс. %

 

 

Глинис-

 

 

Костяная

Фритта

Мел

Мер

 

Вид фарфора

тые

Кварц

Полевой

смола

 

 

гель

Пег-

 

веще-

шпат

(мука)

 

 

 

матит

 

 

 

 

 

 

ства

 

 

 

 

 

 

 

Твёрдый

43-60

27-40

19-25

-

-

-

-

-

Мягкий

~50

~30

~20

-

-

-

-

-

Зегеровский

25-25

20-45

30-40

-

-

-

-

-

Костяной (англ.)

20-45

9-20

8-22

20-60

-

15-20

5-10

-

Фриттовый

 

 

 

 

 

 

 

0-24

(франц.)

20

10

10

-

70-80

-

-

-

Бисквитный

33-36

40-45

-

-

-

-

-

-

(“Каррара”)

 

 

 

 

 

 

 

 

Полевошпатовый

30-46

18-40

30-52

-

-

-

-

-

Примечания: 1. К мягкому фарфору относятся полевошпатный, костяной, фриттовый и бисквитный. Характеризуется большим содержанием плавней (Т обж – 1250…1300 оС),

206

белизной, просвечиваемостью, пониженной механической прочностью и термической стойкостью. 2. Бисквитный (неглазурованный) фарфор по структуре и просвечиванию напоминает белые сорта мрамора знаменитого Каррарского месторождения (Италия). 3. Фриттовый фарфор по своему составу ближе к стеклу (фритта – сплав кварцевого песка, полевого шпата

имела).

4.Елисеевский пегтатит состоит из около 25 % кварца и около 75 % полевого шпата.

Что касается развития керамики в Западном полушарии, то первый кирпичный завод Северной Америки был создан в 1611 г. в Вирджинии. Наряду с деревом кирпич стал важнейшим строительным материалом.

К 1900 г. в США функционировало 6400 кирпичных заводов.

В то время как черепица в США никогда не играла ведущей роли, широкое распространение получил кирпич для мощения улиц – мостовой

клинкер (pаqving brick). В 1893 г. в

Иллинойсе первая улица была уложена именно таким образом. В 1923 г. было произведено более 460 млн. штук такого кирпича (рисунок 140).

Рисунок 140 – Мостовой клинкер

США

В 2001 г. в США было произведено 7,4 млн. штук кирпича, из них 96,7 % – лицевого кирпича, 2,9 % – мостового клинкера и лишь 0,3 % – рядового кирпича.

В древней Руси, богатой лесами, керамика не играла столь большой роли, как в странах Средиземноморья, на Востоке или в Средней Азии. Русские гончары делали посуду, глиняные игрушки, плоский обожженный кирпич «плинфу» по размерам, совпадающим с размерами древнеримского кирпича.

Из плинфы сооружались наиболее значительные здания – храмы и дворцы. В Москве образовалось большое поселение гончаров – Гончарная слобода. Выпускали в Гончарной слободе кровельную черепицу и особенно характерные для русской керамики печные изразцы – глазурованные и красиво расписанные декоративные кирпичи.

Первый жилой кирпичный дом митрополита Ионы построен в Москве в 1450 г. Вскоре начали появляться и купеческие кирпичные дома. В последующие годы (1490, 1493) российские послы направлялись в Европу для привлечения специалистов. Первые итальянские мастера произвели переворот в Московском строительном деле, при них в России сложилась отечественная школа специалистов каменно-кирпичных сооружений. Родоначальником дел по строению Московского Кремля и города был итальянский мастер Аристотель Фиорованти.

Примерно в это время были введены правила, которые определяли размеры и качество кирпича. «Аристотелевский» кирпич имел в длину 6,5, ширину – 2,5и толщину – 1,5 вершка (289x111x67 мм). На Руси стали производить и огнеупорный кирпич для кладки каминов, шведских и голландских печей, а также

207

изразцы. Своей огнеупорной глины в России еще не знали, она тогда завозилась из Германии и стоила очень дорого. В это же время появляется черепица для кровель.

Рисунок 141 – Московский Кремль. Керамический кирпич

Одним из лучших в мире памятников зодчества и строительной керамики является храм Василия Блаженного на Красной площади в Москве, сооруженный Постником и Бармой четыреста лет назад

как раз рядом с Гончарной слободой, располагавшейся в Зарядье. Постепенно в России сформировались свои традиции производства и применения различного вида кирпича. Многие из возведенных тогда зданий сохранились до наших дней (рисунки 141, 142).

Рисунок 142 – Исторический музей на Красной площади

При Петре I строительство кирпичных жилых домов в Петербурге, Москве и других крупных городах получило большой размах.

В 1744 г. в Петербурге был основан фарфоровый завод, один из первых в Европе. Открытием отечественного фарфора Россия обязана Д.И. Виноградову. Он

написал первую научную книгу по керамике, в которой обобщил свои опыты. Более ясная картина в отношении строительной керамики начинает выри-

совываться с XVII в., когда применение и выработка художественных изделий из глины получили в России самое широкое распространение. Наиболее массовый характер приобрело изготовление чешуйчатой черепицы и цветных изразцов, быстро сделавшихся любимым архитектурным украшением как снаружи, так и внутри зданий (рисунок 143).

Рисунок 143 – Керамические изразцы

Традиции широкого применения различных керамических материалов активно развиваются и в наши дни, что находит под-

208

тверждение в целом ряде удачных архитектурных проектов.

Из сделанного обзора истории развития керамического производства видно, что все регионы имеют необходимое сырье. Наши предшественники показали широкие возможности выработки разнообразных керамических изделий, они сумели наладить выпуск качественного кирпича, глиняной посуды и архи- тектурно-художественных деталей. Своими настойчивыми изысканиями и усовершенствованиями мастера открыли в керамике обширную область для производственного и художественного творчества. Многовековой народный труд создал прочную базу и незыблемые основы производства керамики. В этом отношении наша обязанность не только сохранить, но и всемерно развить эти традиции.

11.2 Сырьевые материалы и их свойства

Основным исходным сырьем, используемым в производстве архитектурностроительной керамики, являются глины.

Глинами называют осадочные горные породы, образовавшиеся в результате механического разрушения от переменного воздействия температуры и воды, а также химического разложения от совместного воздействия воды и углекислоты полевошпатных горных пород (гранита, порфира, пегматита, сиенита, гнейса и др.).

В простейшем случае этот процесс можно выразить так:

K2OAl2O36SiO2 +СО2 +2H2O → Al2O32SiO22H2O + K2СО3 + 4SiO2

Ортоклаз

Каолинит

Поташ

Песок

Первичные или элювиальные (остаточные) глины отлагались на месте своего образования. Они содержат примеси остатков пород, из которых произошли (хрящ, кварцевый и полевошпатный песок). Вторичные осадочные глины перемешивались с водой, ледниками, ветром и отлагались в относительно отдаленных местах от первичных глин. Вторичные глины отличаются большей дисперсностью.

Большая часть глинистых минералов состоит из тетраэдров с расположенным в центре атомом кремния (а) и октаэдров с расположенным в центре атомом алюминия (с). Тетраэдры образуют плоскую гексагональную структуру

(b).

Октаэдры в свою очередь тоже создают слоистую структуру (d) (рису-

нок 144).

209

Рисунок 144 – Структура глин

Кристаллическая решетка каолиновых глин (галлуазит, каолинит) состоит из пакета с тетраэдрическими и октаэдрическими 8 слоями. Разноименно заряженные слои пакетов притягиваются друг к дру-

гу, что предопределяет прочное сцепление

между ними. Эта группа глин впитывает и удерживает незначительное количество воды (таблица 32, рисунки 145,

146).

Кристаллическая решетка монтмориллонитовых глин (монмориллонит, бейделит) состоит из трехслойного пакета (двух тетраэдрических наружных и октаэдрического внутреннего). Сравнительно слабая связь между одноименно (отрицательно) заряженными пакетами обусловливает незначительную связь между ними, и, как следствие, они могут поглощать (разбухать) большое количество воды.

Рисунок 145 – Структура глинистых минералов в виде галлуазита. Пакет Т:О (Т

– тетраэдры, О – октаэдры)

Таблица 32 – Глинистые минералы

210

Наряду с глинистыми минералами в глинах встречаются: щелочные оксиды металлов – Na2O и K2O – снижают температуру спекания и кварцевый песок – SiO2 – снижает пластичность и улучшает сушильные свойства, но увеличивает трещинообразование в процессе обжига. Полевые шпаты – снижают огнеупорность глины; сернистый колчедан – FeS вызывает при обжиге появление выплавов черного цвета – мушек и ухудшает электрические свойства, что нежелательно для электротехнической керамики. Карбонаты – CaCO3, MgCO3 образуют дутики, снижают огнеупорность и уменьшают интервал спекания глин; оксиды железа – FeO, Fe2O3 различной степени гидратации – плавни, предают изделию окраску от кремового до темно-красного. Схема процентного распределения компонентов глинистого сырья представлена на рисунке 147, а область применения глин – на рисунке

148.

Группа аллофана

 

Al2O3SiO2nH2O совместно

Аллофан

осажденный коллоид глинозема

аморфной структуры

 

Al(OH)3 и кремнезема SiO2nH2O

 

 

 

 

 

Группа галлуазита

Галлуазит

Al2O32SiO24H2O

 

 

Каолинит

Al2O32SiO22H2O

 

 

Пирофиллит

Al2O34SiO2H2O

 

 

 

Группа пирофил-

Монтмориллонит

(Al2, Mg3)O34SiO2H2O+nH2O

лита

Бейделлит

(Al2, Mg3)O33SiO2H2O+nH2O

 

 

 

 

 

нонтронит

(Al2, Fe2)O34SiO2H2O+nH2O

 

 

 

 

Иллит

K2O6SiO22Al2O32H2O·nH2O

Группа гидрослюд

 

 

Мусковит

K2O3Al2O36SiO22H2O

и вермикулита

 

 

Вермикулит

(Mg,

 

 

Ca)0.7(Al,Fe+3)6(OH)4(Si,Al)8O20H2O

211