CONSTRUCCIÓN II

TEMA:

Cerámicos

ALUMNO:

PROFESOR:

INTRODUCCIÓN

El ladrillo no ha estado ausente en ningún momento de la historia de la arquitectura, y solo la existencia masiva de otros materiales le ha apartado de algunas áreas geográficas. Es un material que ha sabido buscar su adecuación en cualquier situación. Nos hemos acostumbrado en verlo en zonas casi desérticas y en los climas fríos.

La importancia del ladrillo ha venido dada por su facilidad para conseguirlo, para transportarlo y para colocarlo. Es un material pensando en la dimensión de la mano que lo va a colocar y ajeno a los grandes esfuerzos necesarios para su colocación y no exige una habilidad especial ni tampoco el rigor de otros sistemas constructivos. Al igual que todas las medidas que tienen que ver con las dimensiones del hombre, el ladrillo no posee unas dimensiones únicas, existe un margen dentro del que se mueve y son medidas que se han ido adaptando a la calidad de la arcilla, a la cocción o a tantos otros rigores.

CERAMICOS

1. DEFINICIÓN

Es el término que se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No sólo se aplica a las industrias de silicatos, sino también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está ampliando nuevamente incluyendo en él a cementos y esmaltes sobre metal.

Los cerámicos denominados arcillas son silicatos de aluminio o de magnesio que al mezclarse con agua adquieren un comportamiento plástico, porque se puede moldear, las arcillas más frecuentes son: el colín y el asbesto.

2. UN MATERIAL MILENARIO ¿LIMITADO?

Cuando se oye la palabra ‘cerámica’ o ‘arcilla cocida’ solemos asociarlas a la imagen de un tosco ladrillo o, en su variante refinada, a una vajilla de Limoges. En todo caso la relacionamos con un material que nos llega de un pasado arcaico y al que a menudo se prejuzga como limitado y subsistente en nuestros días sin excesivos cambios. Y sin embargo, en campos con una investigación más avanzada que el de la construcción, pocos materiales han encontrado recientemente aplicaciones tan innovadoras como las que a continuación se enuncian. En electrónica y micromecánica la cerámica es uno de los más eficientes nanomateriales para componentes piezoeléctricos, sensores electroquímicos, memorias ferroeléctricas o electrodos transparentes. En aplicaciones médicas y cirugía reparadora de cerámica biorreactivas con soporte orgánico son capaces de interactuar con los tejidos dañados circundaste para su reconstrucción, pudiendo ser reabsorbidas por el organismo. En aeronáutica espacial los CMC (compuestos con matriz cerámica y refuerzos de fibra de carbono o carburo de silicio) poseen unas excelentes prestaciones termomecánicas, (son materiales refractarios no frágiles) que les confieren una rotura tan alta como la de los metales o los polímeros, pero sin perderla como estos ante temperaturas superiores a los 1000 °C o ante ambientes químicos agresivos. En la protección del medio ambiente se elaboran cerámicas con porosidad controlada para utilizarlas selectivos en la depuración de aguas y residuos. Y en sectores sensibles al desarrollo sostenible se aprovecha le incineración de desechos domésticos para producir unas cerámicas denominadas refiom con las que se fabrican tejas.

En la obtención de todas estas cerámicas se utilizan nuevos procesos de producción con el fin de conseguir piezas de forma complejas que ya no pueden obtenerse por simple extrusión. La proyección de plasma, la sinterización natural, la inyección o la impregnación de espumas orgánicas, entre otras son las recientes aportaciones tecnológicas que dotan a la arcilla cocida de inéditas morfologías y de propiedades con un alto valor añadido.

¿Cuáles son los avances paralelos en el sector de la construcción? Algunas de las técnicas de producción utilizadas con las anteriores cerámicas técnicas se están aprovechando recientemente para las cerámicas convencionales especialmente en piezas de cierta complejidad formal de manera que permiten acelerar el proceso que va del prototipo al producto definitivo. Y en fase experimental algunos fabricantes ya investigan aplicaciones que introducen lápices mecánicos o inyecciones de productos químicos en el momento en que las arcillas salen del molde con la que se consigue gran variedad de grabados y texturas sobre las superficies cerámicas sin necesidad de interrumpir la cadena de producción ni variar los moldes. O se estudia el control de extrusión de la arcilla, con diferencias parciales de presión cuando esta sale por la boquilla, para conseguir elementos con curvatura gobernada. También se ensaya la cocción in situ de láminas de arcilla mediante la introducción en su capa intermedia de una malla de acero electrificada de manera que, cuando se le aplique una corriente, esta se comporte como una resistencia eléctrica que puede llegar a los 1000 °C cociendo las capas de arcilla y los solapes laterales entre laminas y, por lo tanto ofreciendo grandes superficies estancas. Incluso, con el mismo empeño por conseguir superficies continuas sin juntas, se investiga la posibilidad de cocer grandes recipientes habitables de arcilla mediante explosiones controladas en su interior.

Según todas estas expectativas pueden generar importantes cambios en un futuro próximo, los actuales logros se obtienen desde técnicas más ensayadas y normalizadas, en sistemas que buscan su adecuación a las exigencias de la construcción contemporánea (optimización de la velocidad de ejecución, minimización de la manualidad cualificada, aprovechamiento eficaz de los medios auxiliares disponibles, etc.). Así los avances que ya dotan de mayor alcance a las prestaciones de la cerámica tato aprovechan productos convencionales a los que se les produce combinaciones son armaduras de acero (potencia las posibilidades portantes de albañilería) o mejoran su acabado rectificando las piezas (mayor precisión, mejor ajuste, menor cantidad de aglomerante), como se inauguraran nuevos formatos (independientes de la manejabilidad con la mano, afines con la posibilidad de las grúas) que se adaptan a la construcción en seco (liberado de los tiempos muertos de fraguado) y a los sistemas prefabricados (montaje frente a albañilería).

3. LA FABRICACIÓN DE LA CERÁMICA

Antes de examinar las vasijas encontradas en un yacimiento arqueológico es necesario conocer el proceso por el que la materia prima se transforma en un producto cerámico.

Si queremos establecer un sistema para clasificar la cerámica hemos de conocer las características físicas de la materia prima y entender cómo les afectan todas las etapas del proceso de fabricación, así como reconocer e identificar correctamente las huellas que dejan estas actividades.

Las fases principales en la fabricación de la cerámica son:

1 Obtención de la materia prima

2 Preparación de la materia prima

3 Modelado de la vasija

4 Tratamientos anteriores a la cocción

5 Secado

6 Cocción

7 Tratamientos posteriores a la cocción

Estos pasos están unidos por complejas interrelaciones debido, por una parte, al carácter de la materia prima y de las herramientas, la habilidad del ceramista y al entorno productivo y, por la otra, al tipo de producto deseado.

4. MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE LA CERÁMICA

Las materias primas esenciales de un producto de cerámica son la arcilla y el agua. Se pueden añadir productos no plásticos (“desgrasantes”) a la mezcla de arcilla y puede que se necesiten engobes, pinturas o barnices para el acabado de las vasijas. Para cocerlas, es preciso disponer de combustible.

4.1. Arcilla

Es un material complejo, pero sus dos características principales son el pequeño tamaño de sus partículas y la elevada proporción de “minerales de arcilla” en la mezcla. El componente mineral de la arcilla deriva de la erosión de las rocas. El tamaño de sus partículas y las características de estos minerales proporcionan a la arcilla las propiedades físicas y químicas que permiten modelarla y cocerla, creando la cerámica. Las arcillas pueden ser de dos clases: estáticas y sedimentarias. Las primeras se forman por la descomposición de rocas en el mismo lugar de su formación y suelen ser más puras, pero menos plásticas; las segundas, se forman mediante procesos sedimentarios por la acción del viento, del agua o de fenómenos periglaciares y suelen ser más finas y plásticas.

4.2. Agua

La mezcla de arcilla y agua da lugar a un medio plástico moldeable, que se puede tornear y cocer. Se incorporan a la arcilla, además, sales solubles disueltas en agua mezclando agua salada con la arcilla antes de moldear la pieza o sumergiendo la vasija ya hecha en agua de mar antes de cocerla.

4.3. Combustible

Para cocer las cerámicas se necesita combustible, así como para facilitar el secado y ahumado de las piezas, procesos estos últimos cuyo propósito consiste en extraer el exceso de humedad de la pasta. Los combustibles varían en cantidad y calidad del calor y humo que producen, por lo que pueden ser más adecuados para una parte del proceso de cocción que para otra o que afecten al producto de distintas maneras. Incluso la

variación estacional del combustible produce cambios en el color del barniz. Para clasificar la cerámica arqueológica hay que tener en cuenta estas variaciones.

La madera tenía un uso extendido como combustible en la manufactura de la cerámica tradicional, si bien ésta no suele ser de mucha calidad. Más bien se suelen usar productos resultantes de procesos agrícolas, como la poda de árboles frutales u olivos, cáscaras de coco, fibras o virutas arrancadas de la madera al cepillarla. Otro combustible habitual es el estiércol.

5. PREPARACIÓN DE LA ARCILLA

La preparación de la arcilla entra en dos categorías. En primer lugar debemos mencionar la purificación: la extracción de materiales no deseados, como las raíces y otras sustancias orgánicas, o de guijarros grandes. En segundo lugar, puede que sea necesario alterar las propiedades del material. El objetivo es obtener un producto regular y uniforme, un material cuyas propiedades sean predecibles y controlables y las adecuadas para los procesos de formación y cocción que se vayan a emplear. Según la función a que se vayan a dedicar las vasijas se necesitarán distintas mezclas de arcilla para su producción. Se pueden mezclar dos o más tipos de arcilla, añadiendo quizás desgrasantes no plásticos.

6. MODELADO

Los ceramistas disponen de una amplia gama de técnicas para realizar su obra y pueden combinar varios métodos.

Hay que distinguir bien entre los métodos de modelado primarios, que nos proporcionan la forma básica de la vasija, y los secundarios, que definen los detalles. Se pueden dividir los métodos de modelado primarios en dos, a mano y por rotación, este último con un torno.

7. TÉCNICAS DE TRABAJO A MANO Y DE MOLDEADO

Las vasijas más sencillas se hacen ahuecando el centro de una bola de arcilla y dándole forma entre el pulgar y los dedos. Esta técnica se suele usar sólo para hacer pequeñas vasijas redondeadas o como técnica secundaria para realizar elementos adicionales que se añaden a la pieza elaborada.

También se pueden juntar tiras planas de arcilla apretando o pinchando los bordes. Aunque es más adecuada para hacer vasijas rectangulares, con esta técnica se pueden fabricar vasijas circulares. También se pueden hacer vasijas uniendo series de rollos como si fuesen anillos o formando una espiral continua.

Una vez la vasija ha alcanzado cierto tamaño es necesario moverla. Se la puede colocar sobre un soporte móvil, como una estera, o una base fija hecha especialmente para la fabricación de cerámica.

A lo largo de muchas épocas ha sido habitual el uso de moldes para hacer cerámica, si bien dentro de esta categoría encontramos una amplia variedad de técnicas. En el caso más sencillo, se puede hacer uso de un objeto hueco, de la base de otra vasija o hasta de un sencillo molde de cuero. Algunos tipos muy interesantes de moldes son los que tienen una decoración incisa o impresa en la cara interior. Cualquier vasija hecha en ellos presentará una superficie decorada en relieve.

La cerámica hecha a mano es la que se hacía en el Neolítico. Posteriormente, ya en la Edad de los Metales, se generalizó la técnica del torneado.

8. USO DEL TORNO

El proceso de fabricación de vasijas a torno es el que la cultura popular asocia más con el de producción de la cerámica. La mayoría de los autores distinguen dos clases de tornos:

El torno más sencillo, también denominado torno de manubrio o rueda simple, es un sencillo volante que gira sobre un pivote central. La superficie más elevada tiene una pequeña depresión en un punto cerca del perímetro; en esta oquedad se inserta un manubrio, con ayuda del cual se inicia la rotación del torno o se le acelera cuando ésta disminuye.

El torno tipo pozo está compuesto por dos volantes unidos a un largo eje central y sostenidos por una agarradera abajo y un soporte arriba. El disco inferior es más grande y pesado y es el que mantiene el impulso aplicado por la persona que imprime el movimiento de rotación con el pie.

9. TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE

Las operaciones de desbarbado y raspado sirven para alisar las irregularidades que deja la fabricación con anillos o tiras de barro, así como para unir las distintas partes, pero al mismo tiempo alteran la apariencia de la vasija.

Uno de los tratamientos de la superficie más comunes es el bruñido, que consiste en frotar la vasija con un guijarro liso o con alguna otra herramienta para que la superficie se vuelva compacta y quede una serie de facetas y cierto lustre sobre la superficie. Hay otros tipos de decoración de la superficie. Muchos de ellos implican la necesidad de horadar, comprimir o cortar la superficie de la vasija con una herramienta.

10. SECADO

Antes de cocerla, hemos de secar la vasija ya acabada, con el fin de eliminar el agua acumulada junto a las partículas de arcilla. Este proceso se puede llevar a cabo al aire libre o en cobertizos calentados especialmente.

Durante el secado la vasija se encogerá, lo que causa una presión que puede acabar en grietas. La forma y posición de estas grietas refleja en cierto modo los procedimientos empleados en la manufactura de la vasija; uno de los ejemplos más frecuentes es la grieta en forma de S en la base de las vasijas hechas a torno.

El proceso de secado concentra también las sales disueltas y las partículas finas de arcilla en la superficie debido al movimiento de del agua a través de la pared. Es importante distinguir esto de los efectos producidos por los engobes, las pinturas y otros tratamientos de la superficie.

11. COCCIÓN

El propósito de la cocción es transformar los minerales de arcilla en un material nuevo, la cerámica. En algunas arcillas los cambios se producen al alcanzar los 550-600ºC. La cerámica

que no alcanza esta temperatura durante la cocción suele desintegrarse cuando se le sumerge en agua.

Podemos reconocer dos modalidades de cocción:

La cocción abierta, también denominada cocción en montón o en hoguera, en la que las vasijas y el combustible entran en contacto directo y se amontonan sobre el suelo o en un hoyo excavado en el terreno.

La cocción en horno, en la que la cerámica y el carburante están separados; la vasija suele estar en una cámara calentada por los gases calientes y las llamas del combustible.

12. COCCIÓN A FUEGO ABIERTO

El método habitual consiste en amontonar las vasijas sobre una capa de combustible además de mezclarlo dentro y alrededor de la cerámica, cubriendo incluso todo el montón con más combustible y\o con una capa de fragmentos de cerámica procedentes de cocciones anteriores. Se prende el combustible y se quema todo. Puede que la característica más notable de la cocción abierta sea el rápido incremento de la temperatura desde el primer momento y su corta duración. La temperatura tarda unos pocos minutos en alcanzar su intensidad máxima; al cabo de poco rato se pueden retirar las vasijas ya cocidas.

El más simple de los fuegos abiertos únicamente permite la cocción de un número reducido de vasijas, tal vez sólo una o dos, en un hoyo excavado en el suelo. Una vez retiradas estas, la ceniza que queda se puede emplear como fertilizante.

El estudio de áreas con estas estructuras no es claramente identificable, especialmente si después se utilizaban como depósito de basuras o estercolero. Sólo ocasionalmente se han identificado áreas donde se practicasen cocciones abiertas.

Aunque se trate sin duda de una técnica más simple que el uso del horno, la cocción abierta resulta perfectamente adecuada para cocer muchas vasijas y tiene además la ventaja de su flexibilidad. En una sola sesión se pueden cocer más o menos vasijas agrandando más o menos el montón

13. COCCIÓN EN HORNO CERRADO

Se pueden utilizar hornos domésticos, como los empleados para el pan, para cocer cerámica, aunque es más frecuente construir una estructura especial. La cocción en horno tiene como característica principal que la combustión se produce en un espacio distinto al lugar en que se depositan los recipientes a cocer, pero ambos están en comunicación. Esta cocción, a altas temperaturas, es más regular y evita fracturas por cambios fuertes de temperatura.

14. TÉCNICAS DE DECORACIÓN.

Impresión: se aplica un objeto duro sobre la superficie aún blanda de la arcilla. Objetos para la impresión: cestería, dedos, uñas, conchas, punzones, etc...

Incisión: Se aplica un objeto sobre el recipiente y se desplaza o arrastra por éste. El perfil de las incisiones suele ser en “uve” o “u”(acanaladas)

Esgrafiado: incisión poco profunda que se realiza cuando el recipiente está seco, incluso cocido.

Escisión: decoración con zonas en altorrelieve (motivo) y otras en bajorrelieve (negativo del motivo como consecuencia de la extracción de material.

Plástica: aplicación sobre la superficie de la cerámica de mamelones, cordones, conchas, piedras, buscando una decoración.

Pintado: los motivos decorativos se realizan con algún tipo de pigmento.

Todas estas técnicas también se pueden combinar entre sí.

La decoración tiene una variada localización en el recipiente, apareciendo en todas sus partes: labio, borde, cuello, galbo, base y elementos de sujección. También se dan casos de decoraciones internas.

También son variados los motivos: líneas horizontales, verticales, oblicuas, cuadros, rectangulos, ajedrezado, triángulos, rombos, zig-zag, espigas, dientes de sierra, motivos circulares, espirales, etc.

15. APLICACIONES Y ACABADOS

15.1. Muros portantes de fábrica armada

La construcción mediante fábricas, que forman parte de la tradición de la mayoría de civilizaciones y ha mantenido su hegemonía durante siglos, se ha visto sustituida progresivamente, desde mediados del siglo XIX por sistemas de más industrialización y capacidad resistente. La fábrica de ladrillos mostro sus insuficiencias portantes cuando la arquitectura precisaba para sus nuevos programas y sus nuevas formas sistemas que exigían una resistencia a flexo-tracción que no se poseía. Esta carencia prácticamente había vetado en los últimos tiempos el uso de las fábricas como sistema estructural para edificaciones de gran altura, de grandes luces o que deberían soportar solicitaciones importantes (sobre cargas, viento, sismos), donde el acero y el hormigón armado demuestran su competencia.

15.2. Armado vertical

Se presenta en aquellas fábricas estructurales solicitadas principalmente por una flexión compuesta, como son los pilares, los muros de contención y las torres (campanarios, antenas, etcétera).

Los pilares de fábrica armada son una estructura mixta que forma con los ladrillos un cajeado vertical (hueco aparejado) con un solo núcleo central o varios conductos separados (uno por armadura principal o pareja de estas) en los que se dispone el armado principal y sus cercos o estribos. Posteriormente se

hormigonan de menara que la fabrica perimetral actúa como un encofrado de este a la vez que como elemento mecánicamente activo; una colaboración eficaz que constituye un mayor aprovechamiento estructural que el hormigón armado simple revestido con piezas cerámicas. Si los cercos no son mayores de 6 mm. caben en los tendeles de mortero (el armado se coloca al mismo tiempo que se levanta la fabrica) y, a la vez evitan el pandeo de la armadura principal, atan y garantizan la compatibilidad de deformaciones entre el hormigón del núcleo y la fabrica perimetral entrando en carga todo el conjunto.

15.3. Armado horizontal

Además de aplicarse principalmente en los dinteles sobre grandes huecos, el armado horizontal se utiliza en muros para prevenir fisurasiones debida a la flexión horizontal producida por la presión del viento y la flexión vertical provocadas por las flechas de los forjados, puesto que al armar a lo largo de tres o cuatro hiladas en la base y la parte superior del muro, este trabaja como un viga de gran canto

BIBLIOGRAFÍA

Revista tectónica nº 15 cerámicos