Cerámica

Introducción


La cerámica (palabra derivada del griego keramikos, "sustancia quemada") es el arte de fabricar recipientes, vasijas y otros objetos de arcilla u otro material cerámico, y por acción del calor transformarlos en recipientes de terracota, loza, gres o porcelana. También es el nombre de estos objetos.
En el bloque anterior hemos visto las propiedades de los filosilicatos y, en particular, de las arcillas naturales desde un punto de vista general, y en este bloque trataremos las propiedades de las arcillas que más interesan al ceramista. También veremos las arcillas naturales en relación con los usos cerámicos, así como las pastas cerámicas, es decir, mezclas de arcillas y otras materias primas que se elaboran para un método de conformación concreto.
La tecnología cerámica también comprende los procesos que transforman los materiales cerámicos, como el secado y la cocción, y también los diversos métodos de conformación de las piezas cerámicas como, por ejemplo, el modelado, torneado, moldeado, etc... Para el bloque siguiente queda todo lo relativo a las cubiertas cerámicas, es decir, engobes, vidriados y otras posibilidades.

Preparación de la pasta cerámica


La preparación de la pasta cerámica es un proceso laborioso que antaño era un quehacer inevitable del artesano, pero actualmente son pocos los ceramistas que se ocupan de preparar sus propias pastas. Gracias al desarrollo de los procesos industriales, el ceramista ya no tiene que ocuparse en preparar las materias primas sino que puede proveerse de ellas en el comercio. En este aspecto, las pastas cerámicas no son una excepción y hay en el comercio una gran variedad de ellas entre las que elegir.
En un barrero, o un paseo por el campo, puede encontrarse una pella de arcilla con cualidades aceptables para poder trabajar directamente con ella. Sin embargo, tradicionalmente, el alfarero se ha preparado sus pastas a través de un proceso laborioso que incluye el desbrozado del terreno, la extracción de la arcilla, el acarreo hasta el taller, la criba y molienda, la adición de agua, el aireado y reposo, y finalmente, el amasado para su uso. Este laborioso proceso es necesario para obtener una pasta homogénea y en cantidad suficiente para trabajar con ella durante una buena temporada, al menos un año.

Prospección

La presencia de arcilla es tan común que encontrar lechos de ella es bastante fácil en la mayoría de los lugares. Sin embargo se debe saber cómo mirar. La arcilla está comúnmente cubierta por encima con cieno y tierra vegetal que la oculta. Esto es especialmente cierto en zonas de gran pluviosidad donde el terreno está, normalmente, totalmente recubierto de vegetación de una u otra clase. En las regiones secas la tierra puede estar más expuesta y la arcilla puede encontrarse en la superficie.
El lugar más adecuado para buscar es corrientemente algún punto en que la tierra se haya cortado a través, mostrando alguno de los estratos inferiores. A lo largo de arroyos y ríos o donde la explanación de carreteras y ferrocarriles ha cortado la tierra hacia abajo se pueden encontrar las capas de arcilla que tan frecuentemente subyacen a la tierra de labor. La arcilla puede reconocerse por su superficie irregular y bastante migajosa producida por la lluvia en sus caras expuestas. Los afloramientos de roca tienden a mantener su forma, mientras que la arcilla es desintegrada y lavada por el agua muy rápidamente.
Si se sospecha que un afloramiento es arcilla, una inspección más detenida y unas pocas pruebas de campo sencillas determinarán rápidamente si lo es o no. Si se mezcla una pequeña muestra con un poco de agua y produce una masa plástica pegajosa, es indudablemente arcilla. Si por el contrario la mezcla resultante permanece arenosa y no plástica, el material puede ser barro arenoso o alguna mezcla de arena y arcilla en la que predomina la primera.
Cuando se ha localizado alguna arcilla, el paso siguiente es el determinar su posible uso en cerámica. Muchas arcillas, si no la mayoría, no son adecuadas para ninguna finalidad práctica. Por ejemplo una arcilla que está altamente contaminada con álcalis soluble no vale la pena de extraerse. La presencia de estas impurezas solubles puede detectarse corrientemente por las costras o coloración blanca de la arcilla seca. Si un pequeño trozo de arcilla se humedece a estado plástico y luego se deja secar, la presencia de una costra apreciable sobre la superficie o la decoloración, indican corrientemente la presencia de álcalis indeseables. Otra impureza que descalifica la arcilla para uso cerámico es la cal. La cal o trocitos de piedra caliza no pueden tolerarse en la arcilla, porque cuando se cuecen cambian de carbonato cálcico a óxido cálcico. El óxido de calcio es un óxido inestable en la atmósfera, porque absorbe agua y se hidrata. Esta hidratación que se produce lentamente, incluso en un pequeño glóbulo de piedra caliza enterrado en un objeto de cerámica cocida, hace que se hinche la cal. El hinchamiento ejerce una presión irresistible contra la arcilla cocida que rodea el punto de cal y la pieza se romperá o puede romperse una esquirla de arcilla poniendo al descubierto la impureza perturbadora. Trocitos de yeso escayola en la arcilla cocida producen la misma dificultad. La rotura o desconchadura puede suceder en pocos días o meses después de cocida, dependiendo de lo porosa que sea la pasta de arcilla y la humedad a la que esté expuesta. Es extremadamente difícil quitar la cal de la arcilla, especialmente si la cal se halla en pequeñas partículas; si una arcilla contiene cal es mejor buscar otra que no tenga. Un ensayo sencillo revelará la presencia de cal en la arcilla; se echa poco a poco una muestra de arcilla en un vaso de precipitados conteniendo ácido clorhídrico al 50 %. Si hay cal presente se notará una efervescencia o burbujeo.
Pequeños porcentajes de cal finamente dividida pueden no causar ninguna dificultad en pastas de arcillas cocidas a gran fuego. En este caso la cal forma, durante la cocción, combinaciones con otros óxidos en la arcilla.
Incluso si una arcilla no está contaminada con álcalis solubles ni cal, puede ser difícil de utilizar debido a la presencia de demasiada arena u otros fragmentos minerales. Este material granular puede cribarse y separarse de la arcilla, pero puede encontrarse que no vale la pena la molestia, especialmente si puede localizarse otra arcilla que esté más libre de impurezas.
La presencia de demasiada materia orgánica puede también descalificar para su uso a una arcilla. Las arcillas superficiales están a veces tan cargadas de materia carbonosa y restos de vegetación que son inutilizables. Si una arcilla es excesivamente pegajosa cuando se endurece es probablemente inútil por tal razón, especialmente si es de color marrón oscuro o negra.
La arcilla en su estado natural puede ser gris, tostada, roja, verdosa, marrón, marrón oscuro o blanca. El color en la arcilla bruta indica la presencia o bien de óxido de hierro o de materia carbonosa, la mayoría de las arcillas contienen considerable cantidad de hierro y cualquier arcilla que en estado bruto sea gris, marrón, roja, amarilla o verdosa puede esperarse que cueza a color rojo. La variedad de color en las arcillas brutas es debida a la presencia de hierro en diferentes formas. El hierro presente, como hematites u óxido rojo de hierro, producirá un color rojo. La limonita dará un color amarillo, mientras que el hierro ferroso producirá grises, verdes y negros. Todas estas formas de hierro se transforman en hematites al cocerse y producen el característico color rojo, tostado o marrón de la arcilla cocida. La mayoría de las arcillas superficiales contienen de 2 a 5 % de óxido de hierro y por tal razón no pueden corrientemente cocerse a temperaturas por encima de alrededor del cono 1. Si el contenido de hierro es menor del 2 % la arcilla puede utilizarse como arcilla para loza o barro cocido duro, a temperaturas por encima del cono 1.
Si la arcilla en estado natural es blanca o de color muy claro, puede suponerse que tiene poco hierro y se cocerá a un color claro. Tales arcillas que se cuecen a blanco son corrientemente arcillas primarias o residuales y será más probable que se presenten en bolsas en lugar de en estratos. Las arcillas blancas son casi siempre del tipo no plástico y con frecuencia se encuentran entremezcladas con cantidades considerables de arena y otros fragmentos minerales.
La mejor prueba de la plasticidad de una arcilla es ensayarla utilizándola en cualquier proceso para el que se prevea. Un ensayo sencillo es mojar la arcilla formando una masa plástica y luego hacer un cordón de aproximadamente el espesor de un lápiz, Si este cordón de arcilla puede doblarse formando un anillo de 2,5 centímetros, o menos, de diámetro sin mostrar grietas, la arcilla es razonablemente plástica. Si se pone una pequeña cantidad de arcilla en la boca y no araña en los dientes excesivamente puede admitirse que tiene un grano muy fino. Se recomienda que este ensayo se utilice con limitaciones.
La arcilla se extrae comercialmente, o bien en desmontes abiertos, o en minas subterráneas de filones o estratos debajo de la superficie de la tierra. En la extracción en desmontes la arcilla se rasca, excava o cepilla con potentes máquinas; manteniendo terrazas que dan acceso a la arcilla. Los caolines se extraen con frecuencia hidráulicamente; se utilizan corrientes de agua bajo presión para desalojar la arcilla del depósito y conducirla a los estanques de sedimentación.
Para determinar la utilidad de la arcilla se recomiendan las siguientes pruebas :

  1. Ensayo de impurezas solubles.
  2. Ensayo del exceso de arena u otros fragmentos minerales.
  3. Ensayo de la presencia de cal.
  4. Ensayo de la plasticidad.
  5. Ensayo del agua de plasticidad y de la contracción por secado.
  6. Ensayo para determinar la posible zona de temperaturas de cocción del material y su color de cocción; cociendo muestras a distintas temperaturas. Los conos 08, 04, 1, 4 y 9 pueden ser intervalos adecuados para los primeros ensayos.
  7. Ensayo de la contracción y absorción en muestras cocidas a distintas temperaturas.
  8. Ensayo de defloculación.

Mezclado de la arcilla

En la preparación de la arcilla para su uso no se necesitan procedimientos comprometidos o complicados. Como material está esencialmente preparada por la naturaleza y sólo necesita mezclarse con la cantidad correcta de agua y limpiarse de materias extrañas tales como arena o piedras.
Cuando se han de mezclar entre sí dos o más materiales para formar una pasta de arcilla, o cuando la arcilla deba tamizarse para eliminar las impurezas, es mejor primero mezclar la arcilla con un exceso de agua. Se pone agua en un barril, tina, cubo u otro recipiente del tamaño adecuado y se añade la arcilla al agua. Añadiendo la arcilla al agua, en vez del agua a la arcilla, asegura que cada partícula de arcilla se moja totalmente y no se apelotona en una masa pegajosa de arcilla parcialmente mojada y parcialmente seca, como sucedería si el agua se echase sobre la arcilla seca. Si se ha de hacer una pasta que contenga arcilla y material no plástico, tal como el pedernal, es mejor añadir primero la arcilla de manera que pueda deshacerse en una cantidad máxima de agua. Si la arcilla está en forma de pellas tomará bastante tiempo y revolverla considerablemente para deshacer y dispersar las pellas. Debe emplearse suficiente agua para producir un engobe fluido de la consistencia aproximada a una crema espesa.
Para partidas pequeñas, la arcilla puede mezclarse a mano con una paleta o un palo. Esto se hace más rápido de lo que uno pueda pensar, pero es ciertamente mejor hacer el trabajo con una máquina.
Si se ha de tamizar el engobe de arcilla para eliminar impurezas granulares, esto puede hacerse después de que el engobe fluido se ha mezclado y suavizado completamente. Es cómodo utilizar dos barriles o recipientes; el engobe se vierte de uno al otro a través del tamiz. Pueden utilizarse tamices de distintas medidas. En la mayoría de las arcillas, tamizarlas a través de un tamiz de 60 mallas eliminará toda la materia indeseable. Las pastas de porcelana o las pastas de cerámica blanca, que deben tener una gran pureza, pueden tamizarse a través de un tamiz de 100 mallas o incluso uno más fino. El tamizado no solamente elimina la arena y las piedras que pueda haber en la arcilla, sino también los trocitos de lignito y carbón.
Cuando el engobe se ha tamizado debe quitársele parte del agua o toda ella. Este es un problema dificultoso, incluso cuando se dispone del mejor equipo. Si se desea arcilla plástica debe quitarse suficiente agua a la arcilla para llevarla a una condición plástica y tiesa. Si se ha de hacer engobe para colada puede ser mejor quitarle toda el agua de manera que pueda hacerse una mezcla exactamente proporcionada para el engobe defloculado. Una manera sencilla de quitar una buena cantidad de agua del engobe es por sedimentación. Si el engobe se deja reposar en el barril durante varios días, la arcilla va al fondo y el agua limpia sube a la parte superior. El agua puede luego separarse por sifonado, dejando el engobe relativamente denso dentro del barril.
Para ilustrar el método de mezclar una pasta de arcilla relativamente refinada, se relacionan los siguientes pasos de preparación de un engobe de porcelana:

  1. La arcilla plástica se mezcla en una mezcladora de paletas o agitador con un gran exceso de agua, luego se pasa a través de un tamiz de 200 mallas.
  2. El engobe de arcilla plástica resultante se seca luego y se pulveriza a pequeños terrones.
  3. Se pesan el agua para el engobe y el defloculante y se colocan en un molino de bolas.
  4. Se añaden la arcilla plástica y el caolín al agua, y la mezcla se mueve durante varias horas.
  5. Se añaden los ingredientes no plásticos y el engobe se muele durante unas tres horas más.
  6. Antes de colar el engobe se pasa a través de un tamiz de 30 mallas para asegurarse de que no hay terrones en él.

El molido en el molino de bolas sirve para pulverizar todas las partículas de la mezcla a un estado de molienda muy fino y para dar un entremezclado total a todos los materiales. En caso de porcelana y engobes para cerámica blanca, el molido ayuda a romper y dispersar las partículas de carbón o lignito que corrientemente están presentes en la arcilla plástica.
Cuando se desean pastas de arcilla de blancura excepcional se utilizan filtros magnéticos. El engobe se pasa sobre un imán que retira; todas las partículas de hierro. Este método es especialmente eficaz para quitar las mocitas de hierro atrapado que han llegado a la arcilla desde la maquinaria utilizada en la extracción y procesado.

Maduración, amasado y desaireado de la arcilla

Para el no iniciado, la maduración de la arcilla puede parecer una de esas prácticas supersticiosas que hace de la alfarería algo más que una manufactura de rutina. Pero es un hecho innegable que la trabajabilidad de la arcilla se mejora con el tiempo. La sutil cualidad de la plasticidad es difícil de medir exactamente, pero todos los ceramistas están de acuerdo en que su arcilla mejora con el tiempo y a veces espectacularmente. ¿Cómo puede ser esto, puesto que las arcillas son ya inconcebiblemente viejas, habiendo permanecido en la Tierra durante millones de años?
Una de las razones para el desarrollo de la plasticidad en la arcilla en un cierto período de tiempo es la mayor humidificación de todas las partículas. Se necesita tiempo para que el agua penetre en cada grano individual o partícula de arcilla y moje toda su superficie. Mezclar la arcilla primero como un engobe fluido facilita esta humidificación. Puede apreciarse que las arcillas que se han hecho a partir de arcilla molida seca y sólo suficiente agua para mejorar la plasticidad, tardan más en alcanzar una condición de trabajabilidad que las arcillas que se han atiesado hasta el estado plástico a partir de un engobe fluido.
Pero después de unos pocos días de amasada una pasta de arcilla está toda ella húmeda y cualquier desarrollo posterior de la plasticidad puede ser achacado a la acción bacteriana. La arcilla húmeda, especialmente si se guarda en un lugar caliente, es un buen medio de cultivo y las bacterias se desarrollan rápidamente en ella. Estas bacterias producen residuos ácidos y forman geles que afectan indudablemente a la arcilla. La maduración puede inducirse añadiendo una pizca de arcilla vieja a cada nuevo lote. Colocar la arcilla nueva en recipientes en los que aún queda pegda algo de arcilla antigua, o utilizando coberturas de trapos viejos puede ayudar a que la arcilla comience a "trabajar". A veces los alfareros añaden un poco de vinagre a la arcilla con la teoría de que algo de acidez es un paso en la dirección correcta. En el pasado se han hecho varias adiciones orgánicas a los lotes de arcilla. Una pequeña cantidad de almidón añadida al lote de arcilla parece apresurar el desarrollo de la plasticidad, quizá por dar algo con que alimentarse a las bacterias. Disolver una pequeña cantidad de jabón en el agua utilizada para humedecer la arcilla creen algunos que ayuda a la plasticidad.
Después de un período de unas dos semanas comienza a producirse un cambio sobre la arcilla. Parece más densa, más untuosa, más amistosa al tacto. Esta melosidad y madurez de la arcilla está señalada por un rico perfume mohoso que parece hablar de la fría oscuridad de las entrañas de la Tierra. La arcilla está lista.
Es dudoso si una maduración prolongada más allá de digamos un mes o dos tiene mucho efecto beneficioso. Los alfareros sueñan con un pozo o cueva de almacenaje lleno de toneladas de arcilla madura, pero rara vez llegan tan lejos como esto. Se dice que los alfareros chinos preparaban la arcilla para sus nietos y utilizaban la que habían preparado sus abuelos. Pero con toda probabilidad ni incluso los chinos están tan bien organizados como esto y sus talleres de alfarería estaban probablemente tan crónicamente escasos de arcilla madura como los nuestros.
Para modelar, y especialmente para tornear, la arcilla debe amasarse o sobarse, para quitar todas las bolsas de aire y para dispersar los terrones y hacer la arcilla más suave y homogénea. La arcilla se enrolla y anuda a mano sobre una mesa de tablones o placa de yeso, o se corta y recombina repetidas veces, lo que tiene el efecto de aplastar y extraer todas las bolsas de aire. Estos métodos son antiquísimos y han sido utilizados por los alfareros en todas partes.
Amasar una pella de arcilla por corte y recombinación repetidos dará a las partículas de arcilla una orientación completamente al azar. Por el contrario el amasado en espiral alinea las partículas paralelamente a la superficie de la pella y si ésta se coloca sobre la cabeza del tomo en la posición adecuada, las plaquetas de arcilla estarán ya alineadas en la dirección general que tomarán las paredes de la pieza torneada. Esto se considera por algunos que facilita el torneado. En la producción en gran escala la operación de mezclar y amasar se realiza en la galletera. Ésta es una máquina que fuerza a la arcilla a pasar a través de una cámara con un tomillo giratorio trabajando en forma muy parecida a la de una máquina de picar carne. Un mayor perfeccionamiento es la arcilla bajo vacío mientras es mezclada y extruida y esto elimina eficazmente todas las bolsas de aire y produce una suavidad y densidad que sería imposible producir por métodos manuales.

Tipos de arcilla


Existen muchísimas clases diferentes de arcillas. Las diferentes condiciones geológicas que han dado lugar a la formación de arcillas han producido arcillas de diferentes composiciones químicas y estructuras físicas. Estas distintas arcillas pueden convertirse de una a otra de estrato en estrato y de un lugar a otro. De esta amplia variedad, el ceramista distingue ciertos tipos que son similares en origen, composición y utilidad.

1. Caolín

El caolín, o arcilla de China, aunque relativamente escaso en la naturaleza, es de especial interés para el ceramista. Es indispensable para hacer porcelana blanca pura. Su escasez se manifiesta por el hecho de que la presencia de depósitos de caolín en Europa fue durante largo tiempo desconocida, hasta el siglo XVIII.


Sopera de porcelana de Meissen

En China las cerámicas hechas de arcillas blancas se producían por lo menos desde el comienzo de la dinastía Han, 200a.C., o incluso antes. La conducción de las temperaturas del horno hasta alrededor de 1200º y la fabricación de cerámica vitrificada blanca utilizando caolín como principal arcilla data en China de tiempo tan remoto como por lo menos el 600d.C. Esto antecede a la fabricación de porcelana en Europa en más de 1000 años. En China, el caolín es más corriente y más plástico y trabajable que en cualquier otro lugar.


Los caolines son arcillas primarias y se han formado por la meteorización in situ del feldespato. Son de partículas de tamaño grueso y, por ello, no plásticos comparados con la mayoría de las arcillas sedimentarias.
Los caolines están relativamente libres de impurezas tales como el hierro. Tal como se encuentran en los depósitos naturales, los caolines están corrientemente localizados en bolsas más que en lechos estratificados. La sustancia arcillosa está corrientemente mezclada con fragmentos de roca de feldespato y cuarzo. Antes de poder usar la arcilla estos fragmentos minerales deben quitarse por algún método de purificación.


La composición química de los caolines se aproxima a la fórmula del mineral caolinita. El caolín es una arcilla altamente refractaria y que tiene un punto de fusión por encima de 1800º.
En la práctica, rara vez se usa el caolín en sí mismo; se añaden a él otros materiales para aumentar su trabajabilidad y disminuir la temperatura del horno necesaria para lograr un producto duro y denso. Como podría esperarse, la contracción del caolín es baja debida a su estructura de grano gruesa, y tiene poca resistencia en seco.

2. Arcillas plásticas

Estas arcillas son opuestas al caolín en sus propiedades. Tienen un mayor contenido en hierro, son más fusibles, mucho más plásticas y de tamaño de partículas fino. Las arcillas plásticas y el caolín son realmente complementarias y a menudo se combinan en pastas de arcilla para ajustar la mezcla hacia una arcilla trabajable. En Inglaterra se llaman “arcillas de bola” o “ball clay”


La arcilla plástica es de origen secundario y se encuentra en capas estratificadas alternando a menudo con carbón y con otros tipos de arcilla. Aunque no tan pura como el caolín, está relativamente libre de hierro y otras impurezas y cuece a un color gris o anteado claro.
Son imposibles de utilizar por sí mismas debido a su excesiva contracción, que puede llegar al 20% cuando se cuece a maduración.
En bruto las arcillas plásticas suelen ser de un color gris oscuro debido a la presencia de material carbonoso.

3. Arcillas refractarias

La arcilla refractaria no es un tipo de arcilla tan bien definido como la arcilla plástica o el caolín. El término “arcilla refractaria” se refiere a la refractariedad o resistencia al calor, y arcillas que varían ampliamente en otras propiedades pueden ser llamadas arcillas refractarias. Cualquier arcilla que resista la fusión o deformación hasta alrededor de los 1500º puede ser llamada arcilla refractaria.

4. Arcillas para loza

Las arcillas para loza son arcillas plásticas que maduran o se vitrifican de 1200º a 1300º. Su color de cocción va desde un gris o anteado muy claro a un gris oscuro o marrón.
Las pequeñas alfarerías rurales del siglo pasado que producían cerámica utilitaria tal como ollas, jarras o mantequeras, empleaban normalmente una sola arcilla para loza, que se extraía en la vecindad y se amasaba lista para usarla sin adición de ninguna otra arcilla.

5. Arcillas para barro cocido

La mayoría de las arcillas utilizables encontradas en la naturaleza, pueden llamarse arcillas para barro cocido o arcillas corrientes. Estas arcillas contienen hierro y otras impurezas minerales en suficiente cantidad para hacer que se compacten y endurezcan por cocción a aproximadamente 950º a 1100º. La mayoría de la cerámica de todo el mundo se ha hecho de esta arcilla y también es la materia común para ladrillos, tejas, baldosas,etc.


6. Otras clases de arcillas

La bentonita es una arcilla de origen volcánico. Su mayor constituyente es el mineral montmorillonita. Aunque su composición química es parecida a la de la arcilla su naturaleza física difiere en que tiene más material coloidal. La bentonita se utiliza para para dar plasticidad a las pastas de arcilla y como emulsionante en los vidriados, pero no se utiliza por sí sola por su tendencia a hincharse con el agua y, en consecuencia, su contracción elevada.


Yacimientos de bentonita

Las gacetas son cajas de arcilla en las cuales se cuecen las piezas para protegerlas del calor y la llama directa del horno. La arcilla para gacetas es un tipo de arcilla que se ha encontrado adecuada para manufacturar tales productos. Una arcilla para gecetas debe ser bastante refractaria y suficientemente plástica para ser conformada por modelado y cuando está cocida debe formar un cuerpo denso y tenaz resistente al choque térmico y a la fatiga producida por repetidas cocciones.

Pastas cerámicas


Una pasta de arcilla puede definirse como una mezcla de arcillas, o arcilla y otras sustancias minerales terrosas, que se mezclan para lograr una finalidad cerámica determinada. A veces, basta con una arcilla extraída directamente del suelo y mezclada con la cantidad correcta de agua para lograr los fines deseados, sin embargo, lo que hoy exigimos a la arcilla hace corrientemente necesario mezclar dos o más materiales para lograr los resultados deseados.
Podemos relacionar las siguientes maneras de hacer modificaciones sobre una pasta de arcilla:

   Cambios de color o textura.
   Cambios de la plasticidad.
   Cambios para mejorar la contracción en el secado o la cocción.
   Cambios para variar la temperatura de maduración.
   Cambios para mejorar el acoplamiento de los vidriados.

Dejando de lado por el momento los cambios de color y textura, veremos que todos los ajustes de la arcilla implican o: (a) ajuste de sus propiedades físicas para darle la deseada plasticidad, trabajabilidad y contracción, o (b) ajuste de su reacción a la cocción, bien sea elevando o bajando la temperatura necesaria para llevar a cabo el grado deseado de densificación.
Los cambios del primer tipo se hacen añadiendo arcillas u otros materiales de más o menos plasticidad y de diferentes tamaños de partículas. Los cambios del segundo tipo se hacen añadiendo arcillas u otros materiales de mayor o menor fusibilidad.
Un ejemplo de pasta de arcilla puede ser el tipo de mezcla de materiales utilizados para hacer porcelana blanca traslúcida, cocida alrededor de 1300º. La proporción de los materiales que ha sido encontrada satisfactoria para tal pasta es aproximadamente la siguiente:

   Arcilla de China o caolín 5 partes
   Feldespato 3 partes
   Pedernal 2 partes


El caolín sólo no sería práctico para hacer porcelana porque su temperatura de maduración es demasiado elevada. Por ello añadimos feldespato, que de por sí se funde a vidrio a una temperatura de unos 1300º. Encontramos además necesario añadir pedernal o cuarzo con la doble finalidad de aumentar la resistencia de la pasta a la deformación y dar dureza y estabilidad a la pasta final semivitrificada. Como veremos, el pedernal también nos posibilita mayor facilidad para acoplar un vidriado a la pasta.
Mientras que la composición anterior puede cocerse a una pasta blanca, pura y traslúcida, será difícil de utilizar para hacer cerámica por el carácter no plástico de la mezcla. Para corregir este inconveniente puede añadirse una arcilla más plástica como la arcilla de bola:

   Arcilla de China 4 partes
   Arcilla plástica 1 parte
   Feldespato 3 partes
   Pedernal 2 partes

El ajuste final de tal pasta dependerá de la temperatura exacta a utilizar, las clases de arcilla disponibles y la fusibilidad del feldespato. La combinación de arcilla de China y feldespato y su elevada temperatura de fusión fueron esencialmente los secretos celosamente guardados de los alfareros chinos en su manufactura de porcelana blanca y traslúcida.
El método de componer y cocer pastas de porcelana fue redescubierto en Europa en 1710 por Boettger en Meissen, Alemania.


Porcelana de la antigua fábrica del Retiro

Por comodidad, todos los materiales que van en las pastas de arcilla pueden ser considerados como siendo plásticos, es decir, arcilla, o como relleno o desengrasantes, que son materiales no plásticos, tales como el pedernal o la chamota, o como fundentes, tales como el feldespato o las fritas. Los plásticos dan la trabajabilidad necesaria a la pasta de arcilla. Incluso una pasta de arcilla que ha de usarse para colada o prensa necesita tener un cierto grado de plasticidad. Los rellenos o desengrasantes hacen posible que la arcilla se seque con seguridad sin deformación o agrietamiento indebidos y disminuyen el valor de la contracción. Los fundentes controlan el punto de fusión y endurecimiento de la arcilla y hacen que se cueza a un grado satisfactorio de densidad a cualquier temperatura que se utilice.
Para lograr la proporción adecuada de los diferentes materiales se procede por ensayo y error a partir de un punto de partida razonable.

Pastas de arcilla diseñadas para métodos de conformación concretos

Las pastas de arcilla no solo deben diseñarse para una temperatura de cocción particular, de manera que den a tal temperatura el deseado color, textura y grado de dureza y densidad específica; también deben ser diseñadas para métodos de conformación determinados. A la arcilla puede dársele forma de objetos mediante modelado, torneado, calibrado, prensado, prensado en seco y colado o vertido en moldes en forma de engobe. Cada uno de estos métodos de conformación exige ciertas propiedades físicas de la arcilla.
Para el torneado hacemos una exigencia extrema de la plasticidad de la arcilla. Una arcilla realmente buena para tornear no debe tomar agua fácilmente mientras se trabaja y debe soportarse bien y mantener su forma incluso cuando está blanda y tiene secciones delgadas. En las arcillas de torneado debemos estar preparados para aceptar una contracción alta y cierta tendencia a la deformación y, en consecuencia, los cacharros deben ser tratados cuidadosamente en el secado y la cocción.


Como regla general, las pastas para tornear se hacen con el porcentaje más pequeño posible de sustancias no plásticas en ellas, tales como el pedernal y el feldespato. La arcilla plástica (de bola) se utiliza casi siempre para aumentar la plasticidad. Sin embargo, cuando la proporción de arcilla plástica se eleva hasta alrededor del 30%, pueden empezar las dificultades con la contracción y el secado y la pasta puede hacerse pegajosa. También puede añadirse bentonita a la arcilla para mejorar su trabajabilidad en el torno, sin embargo, si se utiliza más de alrededor de un 2% la arcilla puede hacerse pegajosa y difícil de amasar.
Para hacer formas grandes, mayores de 30cm de altura, es recomendable una arcilla con algo de “mordiente”. La chamota le da a una pasta de torneado el necesario armazón o estructura para hacer que se sostenga. Se ha encontrado que la chamota que se ha calibrado para pasar el tamiz de 30 mallas y quedarse en el tamiz de 80 mallas es la más adecuada para la arcilla de tornear. En general, alrededor de un 8 o 10% de material granular puede mejorar grandemente el comportamiento de tales arcillas.


Puesto que los objetos modelados tales como esculturas, azulejos, piezas arquitectónicas o vasijas grandes son corrientemente bastante gruesas, se necesita una arcilla que seque con poco peligro de agrietamiento. La arcilla también debe cocer con seguridad, especialmente durante las etapas iniciales de calentamiento cuando se está separando el agua de la arcilla. Una gran cantidad de chamota proporciona estas propiedades necesarias a las arcillas para modelar. El contenido corriente de chamota es del 20 al 30%.


Pueden hacerse pastas de arcilla ligeras mezclando agregados combustibles con la arcilla. Estos se queman y desaparecen en la cocción dejando picaduras o vacíos en la estructura cocida. Puede emplearse serrín, posos de café, huesos de fruta o similares. En el estado plástico tales añadidos orgánicos a la arcilla actúan en cierto modo como chamota, añadiendo rugosidad y facilitando el secado. Durante la cocción, se produce la combustión completa de los agregados, corrientemente sin dificultad en un ciclo de cocción normal. Las pastas ligeras se han encontrado útiles para piezas grandes y para elementos arquitectónicos en los que el peso es un factor importante. También se usa perlita, que es una ceniza volcánica muy ligera.
El proceso de colada exige una suspensión fluida de arcilla en agua que corra fácilmente pero que no se asiente en los moldes. El engobe de arcilla debe verterse muy suavemente en el molde dejando una superficie libre de grumos o rugosidades. Además las piezas coladas no deben humedecer indebidamente el molde, deben soltarse por sí mismas del molde después del secado y no deben tener una deformación o contracción excesivas.




Una mezcla corriente de arcilla y agua no colará bien en un molde de yeso. La razón es que se necesita una gran cantidad de agua para hacer que la arcilla fluya como una suspensión líquida. Tal engobe tiene la seria desventaja de una tendencia a asentarse dejando el agua encima y un barro pesado en el fondo. Así pues, la colada no será una manera práctica de hacer vasijas hasta que se tenga alguna manera de rebajar la cantidad de agua necesaria para hacer un engobe fluido. El proceso que logra este resultado se conoce como defloculación.
Cuando se mezclan entre sí agua y arcilla para formar un engobe, se dice que está en una situación floculante. Esto es, los diminutos granos de arcilla están cogidos entre sí en grumos o “flóculos” y cada grano de arcilla en lugar de flotar separadamente por sí mismo en el agua y fluir así fácilmente sobre y alrededor de las partículas vecinas, está reunido en un glóbulo de muchas partículas. Estos flóculos o grumos de granos de arcilla requieren relativamente una buena cantidad de agua para mantenerse flotando.
La tendencia de las partículas de arcilla a reunirse en grupos cuando se suspenden en agua puede explicarse por la atracción eléctrica. Con el fin de disminuir la cantidad de agua necesaria en el engobe de arcilla, hay que dispersar las partículas de arcilla, rompiendo los flóculos de manera que cada partícula de arcilla flote por sí misma. Esto se realiza añadiendo a la arcilla una sustancia, corrientemente un álcali, tal como el silicato sódico o la ceniza de sosa, conocida como electrólito. Un electrólito produce el efecto de cambiar la carga eléctrica de algunas de las partículas de arcilla haciendo que estas se repelan entre sí y floten individualmente en el agua.
La tendencia de las partículas de arcilla a reunirse en grupos cuando se suspenden en agua puede explicarse por la atracción eléctrica. Con el fin de disminuir la cantidad de agua necesaria en el engobe de arcilla, hay que dispersar las partículas de arcilla, rompiendo los flóculos de manera que cada partícula de arcilla flote por sí misma. Esto se realiza añadiendo a la arcilla una sustancia, corrientemente un álcali, tal como el silicato sódico o la ceniza de sosa, conocida como electrólito. Un electrólito produce el efecto de cambiar la carga eléctrica de algunas de las partículas de arcilla haciendo que estas se repelan entre sí y floten individualmente en el agua.
Algunas arcillas no se defloculan en absoluto y no pueden utilizarse para engobes de colar. Las arcillas superficiales corrientes conteniendo cantidad considerable de hierro o álcali libre, son corrientemente difíciles, si no imposibles, de transformar en engobes prácticos para colar. Las arcillas más puras tales como el caolín y la arcilla plástica pueden deflocularse con relativa facilidad y producen buenos engobes para colar. Muchas arcillas para loza que cuecen en color anteado y arcillas refractarias, también se defloculan y cuelan bien.

El color y la textura de las pastas

La arcilla cocida puede alinearse en color desde el blanco puro o el gris, a través de los tostados claros, anteados, rojo o rojo anaranjado, pasando por el marrón y el marrón oscuro hasta el negro. Esta serie de colores aunque es predominantemente cálida y limitada es suficiente para dar una selección amplia de colores para los distintos tipos de cerámica. En textura la arcilla puede ir desde la muy lisa a la extremadamente áspera.


Casi todas las arcillas contienen suficiente hierro para darles, cuando se cuecen, un tono ligeramente cálido. La arcilla blanca pura es la excepción. Otros óxidos colorantes pueden aparecer también en la arcilla además del hierro, sobre todo el manganeso, pero normalmente están en tan pequeñas cantidades que su efecto colorante es abrumado por el hierro; algunas arcillas sin embargo están tan contaminadas con hierro, manganeso y otros óxidos metálicos, que se cuecen a un marrón muy oscuro o a negro. El color de la arcilla cocida depende también, de forma muy importante, de la temperatura de cocción y la atmósfera del horno.


La textura en la arcilla puede ser de dos clases: una textura que es realmente una rugosidad, y una impresión visual de textura resultante de colores rotos, puntos, manchitas o borrones. La textura de tipo visual puede inducirse en la pasta de arcilla añadiendo óxidos colorantes en forma granular que se cocerán a un color más oscuro que las zonas de arcilla que los rodean. Para conseguir este efecto puede utilizarse, por ejemplo, la ilmenita, con un tamaño de grano no demasiado fino.


En una pasta de arcilla pueden provocarse salpicaduras blancas añadiendo una chamota blanca. Para esta finalidad es muy apropiada la chamota de porcelana. Después de hecho el objeto y antes de cocer puede ser necesario pasar sobre su superficie una esponja, papel de lija o rascarla para revelar la chamota blanca que de lo contrario permanecería recubierta, incluso en la superficie, por una delgada película de arcilla y no sería apreciable. La combinación de manchas negras y blancas en una cerámica marrón o gris puede dar texturas muy hermosas semejantes al granito.
Es arriesgado combinar pastas de arcilla de distintas composiciones en una sola pieza, porque las diferencias de contracción de secado, contracción de cocción y temperatura de maduración puede hacer que se rompan o agrieten. Sin embargo, pueden hacerse piezas que incorporen arcillas de distintos colores. En este caso se usa una arcilla de color claro como composición básica. Las variaciones más oscuras de ella pueden hacerse añadiendo hierro, cromato de hierro, manganeso o tintes para pasta.


Ampliación: Gres cerámico


La experiencia demuestra, que durante la cocción de una pasta cerámica vitrificable, la porosidad decrece ''hasta llegar a ser cero" a una temperatura en la cual la vitrificación todavía no es totalmente completa. El producto cocido hasta este grado, es el gres. Si la cocción se continúa más adelante, en tiempo o en temperatura, la vitrificación prosigue y la porosidad aumenta de nuevo con el desarrollo de la estructura alveolar típica de la verdadera porcelana. Las excelentes propiedades químicas y mecánicas del gres, son debidas a su porosidad cero, de tal forma que la sobrecocción tiene para él un efecto debilitante.
El gres se define en general, pero concretamente, "como un producto cerámico vitrificado, caracterizado principalmente por su opacidad y su impermeabilidad", en contraste con la loza que es opaca pero permeable y con la porcelana que es impermeable pero traslúcida. Puede tener cualquier color, desde el blanco hasta el negro, y rompe con fractura concoidal o de piedra. Ocupa, por lo tanto, una posición central entre todos los productos cerámicos y, por esto, cuando una pasta porosa "se mejora", se hace más vítrea, puede dar lugar a un gres; a la inversa, las pastas finas vitrificadas, cuando se destinan para fines técnicos, dejan de cumplir las especificaciones concernientes al color y traslucidez, y entonces dan lugar también a un gres.
Atendiendo a su composición y proceso de fabricación, podemos clasificar los distintos tipos de gres en los grupos siguientes :

  a) El gres ordinario, o gres normal, que es básicamente una pasta densa pero económica, de color ante o azulado, cuya característica más importante es su resistencia al ataque por todos los agentes químicos, excepto el ácido fluorhídrico y sus derivados, y los cáusticos alcalinos calientes. Con él se pueden modelar grandes piezas, debido a que se prepara con arcillas plásticas de grano fino y gran resistencia mecánica en verde.
  b) El gres fino, hecho con materias primas más cuidadosamente seleccionadas, preparadas y mezcladas ; se emplea para vajillas y piezas artísticas.
  c) El gres blanco, es un producto de calidad que requiere materias primas más puras y un proceso más refinado, eliminando cualquier posibilidad de contaminación.
  d) El gres resistente al choque térjnico, que tiene adiciones especiales o tratamientos térmicos especiales, para hacerlo más resistente a los cambios de temperatura.
  e) El gres eléctrico, que lleva adiciones especiales con las que se consigue mejorar las mediocres propiedades eléctricas del gres normal.

La zona de composiciones posibles para gres es muy amplia, pero las composiciones de gres normal se distinguen por el hecho de emplear elevados porcentajes, a veces hasta un 70 %, de arcillas secundarias naturales, por ejemplo, ciertas "ball clays" y arcillas gresificantes, que son en general arcillas ilíticas y caoliníticas con bastante plasticidad y alta resistencia en verde. Estas arcillas vitrifican bien sin excesiva temperatura debido a su natural contenido en fundentes, tales como óxidos de potasio, sodio y hierro en cantidad suficiente, mientras que la cal y la magnesia se encuentran generalmente en las proximidades del 2 %. Es decir, las arcillas de gres son refractarias o semirrefractarias, pero contienen suficiente fundente para cocer, dando una pasta densa a temperaturas suficientemente bajas (±1.100ºC). Son relativamente plásticas sin tener demasiada contracción al aire y al fuego.
En general, las pastas compuestas mejor definidas para emplear como gres químico o para vajilla de mesa, son las formadas a base de 30-70 % de arcilla de gres, 5-25 % de feldespato y 30-60 % de cuarzo. La proporción de la pasta escogida e introducida como chamota, depende particularmente del tamaño de las piezas a fabricar. Las grandes piezas requieren más chamota para prevenir las distorsiones y roturas, pero en cambio la pieza cocida resultante es ligeramente más porosa, de 2'0 a 2'5 %, comparado con 0'5 % si no llevara tanta chamota. Los altos contenidos en chamota hacen también disminuir la resistencia a la tracción, que ya es de por sí baja en el gres.

El taller de cerámica


Bernard Leach dedica el último capítulo de su libro “A potter’s book” a describir el taller de cerámica: Un ambiente acogedor y atractivo en el obrador donde se tornean y decoran las cerámicas; buena luz, quietud y orden; herramientas y equipo atrayentes por sí mismos, aunque sencillos, y algunas muestras de cerámicas de calidad colocadas a lo largo de las paredes pintadas con colores claros, reflejarán la forma de hacer el trabajo. Un taller de ceramista individual significa mucho más que un simple lugar de trabajo donde se va realizando una producción rutinaria y cómodamente. Aquí es donde el ceramista reflexiona y halla y pondera las nuevas ideas, y compara su trabajo terminado con los modelos del pasado y las necesidades del futuro…
En una de las ilustraciones muestra un plano del taller de cerámica.


A continuación se describirán algunas herramientas y maquinas que suelen encontrarse en los talleres cerámicos:
Los palillos de modelar, que son de diferentes calidades según la madera que se utilice.


La media luna y similares, que pueden ser rígidas o flexibles, de chapa, madera, goma. Las tarjetas de crédito viejas suelen utilizarse con la misma función.


Los “vaciadores” sirven, como indica el nombre, para ahuecar los grandes volúmenes y evitar así problemas durante el secado y la cocción. También suelen usarse como “retorneadores” para mejorar el acabado de las piezas que salen del torno, aunque para esta última función los alfareros muchas veces se los fabrican con restos de metal.


Las herramientas de esgrafiado se utilizan para decorar. Por ejemplo, si cubrimos un cacharro de engobe, mediante esta técnica se pueden descubrir algunas zonas del soporte, que formarán la decoración. La herramienta más simple es un punzón, que tiene muchas otras funciones en un taller de cerámica.


La “torneta” es uno de los útiles imprescindibles en un taller cerámico, pues nos libera de dar vueltas alrededor de la pieza gracias al propio giro de la torneta.

Si no podemos permitirnos una laminadora, el rodillo es mucho más barato y también sirve para hacer planchas.


Para preparar los vidriados hay unas cuantas herramientas de importancia, entre las que destacan el mortero, con su mano, para mezclar y pulverizar bien las materias primas, y los tamices, que tienen una función parecida. Además, cuando las materias primas no son de grano lo suficientemente fino, como suele pasar con las arcillas, que vienen aterronadas, deben pasarse por el tamiz antes de juntarlas con los demás componentes.


También es importante una buena balanza para pesar las materias primas. Las balanzas de platillos son muy buenas si uno es cuidadoso, pero ya suelen utilizarse más las balanzas electrónicas. Las más precisas pesan hasta centésimas de gramo, pero son más caras y tienen una limitación en cuanto al peso máximo, que no suele llegar al Kg.


El uso de pinceles de calidad facilita el trabajo, tal como sucede en la pintura con óleo o acrílico. Los pinceles chinos son especialmente buenos en cerámica (no confundir con los pinceles “de los chinos” que son especialmente malos para cualquier uso).


Entre la maquinaria del taller hay un instrumento que no suele faltar, el torno de alfarero. Los hay más ruidosos o más silenciosos, con más o menos potencia. El del dibujo es un “Forns”, uno de los más utilizados. Tienen muy buena fama los “Shimpo”, muy silenciosos y que permiten el giro del plato en ambas direcciones.


La laminadora es muy útil cuando se trabaja mucho con planchas, pues se ahorra trabajo y los resultados son muy precisos.

La galletera acorta el trabajo de amasado y es muy útil para reciclar grandes cantidades de arcilla. Las mejores son las que incluyen bomba de vacío, pues la arcilla sale desaireada, lo cual mejora la plasticidad.

Durante mucho tiempo, el molino de bolas se encontraba entre los aparatos imprescindibles del taller cerámico pero, actualmente, las materias primas se suministran en un tamaño de grano suficientemente fino y es raro el ceramista que se prepara sus propias fritas.


El uso de una cabina de esmaltado es importante cuando se aplica el vidriado por pulverización con pistola, pues los vidriados contienen muchos componentes tóxicos que no deben permanecer en la atmósfera del taller. Hay cabinas de agua y de aire y deben elegirse las primeras si no se dispone de un sistema seguro de extracción de aire.


Se han recogido algunos ejemplos de los útiles más comunes en un taller cerámico pero falta uno que, sin duda, es imprescindible: el horno. Pero éste es tan importante que se le dedicará un tema completo. Hay otros que tampoco se han incluido pero que van apareciendo al repasar los trabajos en el taller: un hilo fuerte para cortar el barro, cucharas o similar para manipular diversas sustancias, botes…muchos botes de todos los tamaños, espátulas, etc.

Secado de la arcilla


La arcilla es un material de poco o ningún valor práctico hasta que no se cuece y hace duradera. El adobe, o ladrillo secado al Sol, es una excepción, pero nadie sostendría que un adobe en sí sea superior a un ladrillo cocido. Estamos interesados en la arcilla no por lo que es en estado natural sino por aquello en que puede convertirse.


Cuando la arcilla plástica se seca contrae alrededor de un 5%. Algunas arcillas muy plásticas llegan a contraerse hasta un 8% o más.
Cuando la arcilla seca se humedece absorbe una cantidad sorprendente de agua. Para hacerse suficientemente plástica para modelarse, una arcilla promedio necesitará unas 30 partes de agua en peso por cada 100 partes de arcilla.
El secado de la arcilla se produce a una velocidad controlada por la humedad de la atmósfera que la rodea. Cuando la humedad es del 100% nada se seca. Pero si la humedad del aire que la rodea es menor del 100%, el agua abandona la arcilla como vapor. Cuando la superficie de la masa de arcilla está ligeramente seca, sale afuera más agua del interior de la masa por atracción capilar.

¿Qué es la humedad del aire?
A unas condiciones dadas de presión y temperatura, corresponde una concentración máxima de vapor de agua en el aire sin que se produzca condensación. Cuando decimos que hay una humedad del 50%, por ejemplo, queremos decir que la concentración de vapor de agua en el aire es la mitad de la concentración máxima sin que haya condensación.


A medida que la película entre las partículas de agua se pierde por evaporación, las partículas se acercan más entre si cerrando el espacio que había sido ocupado por el agua. El efecto acumulativo de cada partícula acercándose a su vecina es la contracción de toda la masa. La cantidad de esta contracción de secado dependerá del tamaño de las partículas de arcilla y de la cantidad de agua que las separaba. Las arcillas que tienen un tamaño de partículas muy fino se contraen más.
La contracción y el secado están casi siempre relacionados con la estructura del grano de la arcilla y, por ello, también con la plasticidad.
Cuando el agua se ha evaporado de entre las partículas y todas las partículas están en contacto, la contracción de secado se termina. En esta etapa, que suele llamarse estado de cuero duro, las partículas de arcilla en sí mismas todavía pueden contener agua que no se eliminará hasta alcanzar la temperatura de ebullición, sin embargo, ya no se producirá más contracción por secado.
Para evitar el alabeo, el agrietamiento o la deformación, los objetos hechos de arcilla plástica deben secarse lenta y uniformemente. Si una parte del objeto de arcilla se seca más rápidamente que otra, la contracción desigual entre las dos partes puede causar alabeo o agrietamiento. Un ejemplo familiar es la baldosa que se curva hacia arriba cuando se seca; la cara de la baldosa que está expuesta al aire se contrae más rápidamente que la de abajo.
La chamota es arcilla que ya se ha cocido anteriormente y luego se ha molido a un tamaño de partículas más o menos fino. Tal material, habiendo sido ya secado y cocido, no sufre contracción posterior y la adición de chamota a la pasta de arcilla disminuye la contracción total. Su uso es común cuando los objetos deben hacerse con paredes o secciones gruesas.
Las pastas de arcilla secas varían grandemente en resistencia en seco. Un objeto hecho de arcilla plástica puede ser 6 o 7 veces más fuerte que otro hecho de caolín. La propiedad de resistencia en seco está directamente relacionada con el tamaño de partículas y, en consecuencia, con la plasticidad. Cuanto más plástica sea una arcilla, más resistencia desarrollará en estado seco.
A continuación, se presenta la hoja de características del barro rojo de baja temperatura utilizado en la escuela (referencia PF*E). En la hoja de características aparecen una serie de datos interesantes como el agua de plasticidad, la composición química, la contracción en el secado, la contracción en la cocción a una temperatura dada, etc.


La cocción


Para resolver los problemas que pudieran presentarse, tanto en la cocción de piezas desnudas como vidriadas, es importante conocer los fenómenos que ocurren durante la cocción. Debe entenderse que dichos fenómenos suceden gradualmente a lo largo de un rango de temperaturas y algunos de ellos se solapan entre sí.
20 – 220°C: periodo del vapor de agua; se evapora el agua de plasticidad y de los poros de la arcilla.
A menos que no haya agua física cuando se alcanzan los 100°C, el punto de ebullición del agua, comenzará a formarse vapor de agua, que podría reventar la pieza si el proceso es demasiado rápido. Este proceso se debe desarrollar con suficiente lentitud para que toda el agua abandone la pieza sin causar ningún defecto. Para estar seguros, pueden calentarse las piezas durante ocho horas hasta llegar a 100°C. Si las piezas son de paredes delgadas y no especialmente delicadas podría bastar con menos tiempo, entre dos o tres horas podría ser suficiente. También debe tenerse en cuenta que cuanto más porosa sea la arcilla, más rápido se secará, o que un cacharro de pared excepcionalmente gruesa podría necesitar un precalentamiento de varios días. El clima también es un factor a tener en cuenta, por ejemplo, en lugares muy secos las piezas pueden contener muy poca agua cuando las metemos al horno y, en cambio, en zonas húmedas pueden tener una cantidad de agua tal que haga necesario un periodo más largo de precalentamiento.
220°C: comienza a descomponerse la materia vegetal contenida en la arcilla (lo cual produce olor), aunque esta no se quema completamente todavía.
300 – 700°C: comienza a quemarse el carbón de la materia orgánica y se elimina el agua química.
Cualquier arcilla contiene cierta cantidad de materia orgánica que se quema durante la cocción. Si mirásemos dentro del horno en este rango de temperaturas, descubriríamos el carbón como pequeños puntos negros sobre las paredes de los cacharros, incluso en pastas de porcelana blanca.
450 - 600°C: el caolín se transforma en metacaolín y se elimina el agua química.
Este es el proceso, irreversible, por el que se forma la cerámica a partir de la arcilla. No solo hay agua física en la arcilla, sino también agua ligada químicamente que, igualmente, se elimina. Esta agua está asociada a la molécula de arcilla y una vez que se pierde, el material cambia para siempre. La arcilla se transforma en cerámica durante la cocción y el proceso no puede invertirse por ningún procedimiento sencillo.


573°C: inversión del cuarzo; el cuarzo cambia de forma a a forma ß, lo que implica una dilatación del 1% en el contenido de cuarzo.
700 - 900°C: se queman azufre y carbón; la materia carbonosa continúa transformándose en gas y dejando la arcilla, y lo mismo ocurre con los derivados del azufre y otras impurezas; algunos compuestos de azufre no son eliminados hasta que la temperatura alcanza 1149°C.
En esta fase hay que dar tiempo y atmósfera oxidante para permitir que todo el azufre y el carbono se transformen en gas y sean eliminados de las piezas (se forman dióxido de carbono, CO2, y dióxido de azufre, SO2). El problema más común que puede desarrollarse en esta etapa es el corazón negro. Si la materia carbonosa no se elimina por combinación con oxígeno, permanece en la pieza, sobre todo en el interior que es donde menos llega el oxígeno, disminuyendo la resistencia de la misma. Asimismo, el monóxido de carbono, ávido de oxígeno, lo toma del Fe2O3 transformando éste en FeO que es mucho más fundente y pudiendo provocar importantes deformaciones según la temperatura de cocción. Un defecto adicional de una cocción demasiado rápida es la formación de burbujas que podrían originarse por la presencia de impurezas que no se quemaron durante el bizcochado y afloran durante la cocción del vidriado.
1000°C: temperatura típica de bizcochado para la mayoría de cuerpos cerámicos.
1050 - 1100°C: formación de mullita; comienza la fusión del feldespato.
La mullita tiene forma de cristales aciculares, relativamente largos, que aportan resistencia a los cuerpos cerámicos. Según el metacaolín se va transformando en mullita, queda libre cierta cantidad de sílice que puede transformarse en cristobalita si se le da el tiempo y la temperatura necesarios. Aunque la formación de mullita comienza sobre los 1000°C, es necesario alcanzar alrededor de 1150°C para que se forma suficiente cantidad para incrementar de forma importante la resistencia del cuerpo cerámico.
1100 - 1288°C: formación de cristobalita.
Con tiempo suficiente (tres o cuatro horas) por encima de 1150°C, la sílice libre que haya en el cuerpo cerámico se transforma en cristobalita, que es otra forma cristalina de la sílice con unas características de dilatación-contracción elevadas. El efecto de la formación de cristobalita es acumulativo. Si no interesa que se forme cristobalita, por ejemplo, porque es perjudicial para piezas que se van a usar al fuego, la pasta debe tener una porción alta de fundentes que vitrifiquen la sílice libre, o bien evitar largas cocciones a temperaturas elevadas.
573°C: El cuarzo retorna a su forma alfa, según se enfría el horno, con la consiguiente contracción del 1%.
260°C: La cristobalita se transforma a a-cristobalita con una contracción del 3%.
También son importantes los fenómenos que ocurren durante la cocción del vidriado pero estos se verán en un tema posterior.
A medida que la temperatura de cocción aumenta más allá del rojo, se producen en la arcilla otros cambios denominados vitrificación. La vitrificación es un endurecimiento, compactación y finalmente una transformación parcial de la arcilla en vidrio. Va acompañada de una contracción de la arcilla.

Todas las sustancias se funden a alguna determinada temperatura. La arcilla, siendo corrientemente un agregado complejo de numerosos óxidos tiende a fundir gradualmente. A medida que avanza la temperatura del horno, las impurezas más fusibles de la arcilla puden fundirse en pequeñas cuentas de vidrio. Estas cuentas líquidas de material fundido se empapan en la zona que las rodea pegando las partículas entre sí como una cola y actuando como un disolvente y promoviendo una fusión posterior.


Las arcillas vitrifican a distintas temperaturas según su composición. Una arcilla roja común, por ejemplo, de alto contenido en hierro y otras impurezas minerales puede cocerse para su endurecimiento y compactación a aproximadamente 1000º y puede fundirse formando un líquido a aproximadamente 1250º. Por el contrario, una pasta de caolín puro puede ser aún bastante porosa después de haber sido cocida a 1250º y puede no fundirse hasta haber alcanzado temperaturas por encima de los 1800º.
La resistencia de la arcilla cocida no es solo debida a la vitrificación, sino también a la formación de nuevos crecimientos cristalinos en la pasta de arcilla, especialmente la formación de cristales de mullita. La mullita es un silicato de aluminio que se caracteriza por sus largos cristales aciculares. La mullita enlaza la estructura de la arcilla entre sí dándole cohesión y resistencia.


Cristales de mullita en el microscopio electrónico

Bibliografía

1 - Arcilla y vidriado para el ceramista, Daniel Rhodes. Editorial CEAC, 1990
2 - Gres Cerámico, D. A. Estrada. Boletín Soc. Esp. Cerám. Vidrio nº5-3 (1966)
3 - Las fotos y dibujos sobre el taller cerámico son del catálogo de J.L. Vicentiz, que puede consultarse aquí .
4 - The Complete Guide to High-fire glazes, John Britt. Lark Ceramics