Tecnología de los Materiales Cerámicos

Introducción

Con motivo de una posible actividad sobre la cerámica griega roja y negra en el Museo Arqueológico Nacional, un grupo de profesores de la Escuela hemos participado en un seminario con el objetivo de comprender cómo realizaban los griegos ese tipo de cerámica y, también, tratar de reproducirlo, al menos desde un punto de vista técnico, con los medios que tenemos.

Las cerámica griega roja y negra se caracteriza por un acabado brillante y pulcro, en el que las figuras que decoran los recipientes cerámicos son negras sobre fondo rojo o rojas sobre fondo negro, lo cual se obtiene a partir de una barbotina coloidal, un delicado proceso de bruñido, y una precisa curva de cocción en un horno de leña.

En un trabajo de estas caracterí­sticas, influyen muchas variables en el resultado final. Algunas las podemos prever antes de comenzar, y otras se van descubriendo por el camino. Con el fin de hacer las cosas lo más sencillas posible, hemos tratado de reducir al máximo las variables del proceso. Así­, solo vamos a utilizar una pasta cerámica como soporte y tres barbotinas coloidales para la decoración y, mientras sea posible, haremos las cocciones en horno eléctrico, que es un proceso mucho más sencillo y fiable.

Hipótesis de partida

La teorí­a mayoritariamente aceptada, en cuanto a la cocción, sobre la elaboración de este tipo de cerámica, propone tres fases diferenciadas en la curva de cocción. En primer lugar se aumenta la temperatura de forma natural hasta una temperatura máxima alrededor de 1000°C, a continuación, se somete la carga del horno a una fase de intensa reducción, o carbonación, permitiendo que disminuya la temperatura hasta, aproximadamente, 800°C. Finalmente, volvemos a elevar la temperatura, dejando que el horno tire bien, con abundante oxí­geno, hasta alcanzar unos 900°C. Después se deja enfriar el horno.

Otra teorí­a, sugiere una primera fase de subida natural, hasta alcanzar la temperatura máxima, después de lo cual, se cierran todas las entradas de aire del horno y se deja enfriar. Una tercera sugiere, en lugar de poner el acento en la cocción, utilizar pastas cerámicas que produzcan los colores buscados. En este seminario vamos a hacer todos los ensayos en base a la primera teorí­a.

Los cambios cerámicos durante el proceso de cocción

La primera fase de la cocción, en la que se alcanza la temperatura máxima de todo el proceso, trata de cerrar los poros de la barbotina coloidal, al menos en comparación con la pasta base. La barbotina coloidal y la pasta base pueden elaborarse con la misma pasta cerámica, pero la barbotina, por su naturaleza coloidal, cierra el poro con mayor facilidad que la pasta base. El poro en ningún caso llega a cerrarse del todo ya que, para ello, serí­a preciso llegar a la fusión y, si llega a producirse esta, el color de la barbotina, en lugar de ser negro, se vuelve un marrón bastante feo. La siguiente fase, de reducción intensa, vuelve toda la cerámica de un negro intenso, y la fase final, con buen tiro para provocar la reoxidación de las piezas, es la que provoca el contraste final entre el rojo y el negro. Las partes decoradas con barbotina serán negras y, donde aflora la pasta base, se conserva el color rojo original de la pasta. Por simplicidad, todaví­a no hemos mencionado la influencia de la densidad de la barbotina y el grosor de capa de la misma, pero veremos que tiene una marcada influencia en los colores finales.

Fase 1- Cocción oxidante a una temperatura en la que no se cierran los poros del soporte y se cierran parcialmente los de la barbotina coloidal.

Fase 2- Cocción fuertemente reductora. Toda la pieza se vuelve negra

Fase 3- Subida final oxidante en la que la pasta base recupera su color original pero las zonas de barbotina coloidal permanecen negras.

Procedimientos empleados

Para realizar todos los ensayos se han preparado planchas rectangulares de dimensiones 6,5x4 cm de la pasta PF de marca SiO2. Para las barbotinas, se han utilizado la misma pasta PF, la pasta AFN, también de SiO2 y arcilla de Puente del Arzobispo extraí­da de la cantera. La pasta AFN se suministra en formato polvo, pero la PF y la de Puente del Arzobispo están en bloque endurecido, por lo que antes de utilizarlas hay que reducirlas a polvo fino en el molino de bolas. A partir de la pasta en polvo, se elabora la barbotina coloidal haciendo una mezcla siempre en la misma proporción: 200g de pasta en polvo, 1l de agua y 1g de hexametafosfato sódico para deflocular la arcilla. Una vez que se han mezclado todos los componentes, se deja reposar la suspensión, aproximadamente durante 24 horas, hasta que la fracción más gruesa decanta en el fondo del recipiente. Entonces se extrae el agua sucia con un canutillo, ya que es en el agua donde permanece en suspensión la barbotina coloidal que nos interesa. Después, el agua con la barbotina coloidal se cuece para aumentar su densidad hasta obtener una barbotina con una consistencia adecuada para su aplicación con pincel. En este trabajo no hemos controlado la densidad de la barbotina pero, vista la influencia que tiene en el resultado final, es una magnitud que convendrí­a controlar con más precisión en futuros trabajos.

Antes de aplicar la barbotina que hemos preparado, hay que bruñir bien la superficie de la probeta base. Parece ser más importante el bruñido de la base que el de la propia barbotina. Por una parte, la naturaleza coloidal de la barbotina ayuda a que si la aplicamos sobre una superficie bruñida, se mantenga la apariencia brillante sin necesidad de bruñir realmente la decoración aplicada y, por otra, es más difí­cil bruñir la barbotina que la pasta base, ya que es una capa muy fina y delicada y puede estropearse con cualquier error.

El modo de aplicación de la barbotina influye visiblemente en el resultado. Por ejemplo, una aplicación a pincel con una barbotina de baja densidad deja muy visibles las huellas del pincel, como vemos en la imagen siguiente de una pieza que ya ha completado el proceso de cocción.

Se han preparado bastantes muestras variando el tipo de barbotina aplicada, su densidad, la forma de aplicación, grosor de capa, etc., y, en general, los resultados obtenidos a partir de las barbotinas PF y AFN son bastante esperanzadores. Si embargo, la arcilla de Puente del Arzobispo no da buen resultado sobre las probetas de pasta PF, ya que no se adapta bien al soporte, como vemos en la siguiente imagen.

Para cocer las probetas se utiliza un horno eléctrico y, aunque el proceso es complejo, porque requieren tres cocciones, los resultados pueden ser bastante buenos si se hacen bien las cosas en todos los procesos.

La primera cocción es neutra, lo natural en un horno eléctrico, y se busca cerrar los poros de la barbotina coloidal sin llegar a la fusión. En esta primera cocción se alcanza la temperatura máxima de todo el proceso. En esta experiencia hemos probado con tres temperaturas distintas: 960, 1020 y 1040°C.

La segunda cocción es una carbonación. Para ello se introducen las probetas en latas cerradas junto a abundante material combustible y se eleva la temperatura hasta 800°C. En todos los casos, las piezas salen del horno completamente ennegrecidas, excepto en las zonas en que las piezas están muy pegadas entre sí­, donde el hollí­n no llega a penetrar en los poros.

En la tercera y última cocción, se vuelve a dejar una atmósfera neutra y se eleva la temperatura hasta 900°C. El resultado es que las zonas donde se aplicó la barbotina coloidal permanecen más o menos negras, según lo acertada que haya sido la elaboración de la probeta, y las zonas donde queda a la vista la arcilla base, son del color rojo caracterí­stico de la arcilla.

Todos los procesos descritos se han repetido más de una vez, haciendo variaciones en función de los resultados obtenidos. Uno de los resultados más llamativos ha sido la importancia de la capa y el espesor de la barbotina para obtener un negro suficientemente intenso tras la tercera cocción. En consecuencia, una de las primeras variaciones ha sido el cocer la barbotina durante más tiempo para obtener mayor densidad. Finalmente, se han obtenido algunas probetas con un buen contraste entre el rojo y el negro.

Como colofón a la experiencia, se realizó una cocción en horno de leña para conseguir el resultado final con una sola cocción, tal y como se supone que lo hací­an los griegos en su momento. Las piezas obtenidas han sido de peor calidad que en el horno eléctrico, pero no es extraño dado el poco tiempo en que se desarrolló todo el proceso y las dificultades para cerrar la entrada de aire al horno durante la fase de reducción

Resultados obtenidos

A continuación, se comentarán los resultados a partir de imágenes obtenidas a lo largo del proceso.

En primer lugar vemos una misma probeta después de cada una de las distintas etapas del proceso. En las fotos siguientes, la de la izquierda corresponde a la muestra cruda, la siguiente a la muestra tras la primera cocción, la tercera, después tras salir de la cocción en lata y, finalmente, el aspecto final tras la última cocción.

En las imágenes siguientes se presentan resultados de probetas sobrecocidas. Cuando la temperatura de cocción es excesiva, la barbotina coloidal se funde y ya no conserva el color negro, sino que se vuelve de un marrón poco atractivo y más brillante.

Cuando la densidad de la barbotina es insuficiente, o la capa aplicada no tiene suficiente grosor, el color negro final es deficiente. En la imagen de abajo se han aplicado dos capas con una barbotina de baja densidad. La única zona oscura es donde ha caí­do una gota desde arriba a la derecha.

En la imagen siguiente vemos una muestra que, tras la cocción final, ha dado un contraste de color bastante bueno.

Tras la finalización de las horas del seminario, preparamos algunas muestras adicionales, con una decoración más elaborada, para tratar de reproducir la técnica en horno de leña, tal como se hací­a en origen. Sin embargo, durante el proceso de cocción surgieron algunos problemas que impidieron alcanzar buenos resultados.