Conseguenze della scelta delle argille e dei metodi di fabbricazione delle Ollas
Per produrre olle per irrigazione , è necessario selezionare attentamente le argille utilizzate e adattare di conseguenza il metodo di produzione.
Si tratta di un processo complesso, su cui Poterie Jamet ha lavorato per molti anni in ricerca e sviluppo per ottenere Ollas che offrissero il massimo livello di qualità.
La nostra competenza è al centro di ciascuna delle nostre ollas, sottoposte al più rigoroso controllo di qualità.
La maggior parte di queste sono paste cosiddette "lavate", che vengono immerse in acqua e poi filtrate.
Questo processo ha il vantaggio di produrre una materia prima economica, veloce da produrre e facile da lavorare.
Grazie alla filtrazione delle impurità, queste argille "lavate" trattengono poche o nessuna particella residua di argilla, risultando in un'argilla compatta con poca aria nelle micro-venature naturali e ridotta porosità.
Per compensare questa mancanza di flusso d'acqua, sarà necessario utilizzare giare con pareti sottili, che le renderebbero più fragili e suscettibili agli urti; altrimenti, sarebbero troppo impermeabili, ma anche più soggette a micro-fessure.
Al contrario, le argille realizzate con argille macinate a secco produrranno un impasto con una grana naturale, consentendo la formazione di micro-venature dense e regolari, che conferiranno un'eccellente porosità e struttura alla ceramica, indipendentemente dal suo spessore.
La tecnica della terra frantumata a secco richiede più attrezzature e molto più tempo di preparazione.
A seconda della qualità di produzione desiderata, l'argilla, dopo l'impasto (miscelazione di argilla e acqua) e prima dell'estrusione (realizzazione di pagnotte di argilla prima della tornitura), può essere lasciata riposare per diversi giorni o settimane, a seconda delle condizioni climatiche del momento e del calendario.
Questa cosiddetta fase di "decadimento" (o fase di riposo nella terminologia ceramica) consente un'ulteriore fermentazione, garantendo una perfetta omogeneità per la tornitura e l'essiccazione, resistenza dopo la cottura e, infine, una porosità costante.
È una fase cruciale che dura almeno 15 giorni per la produzione di ceramiche di alta qualità.
La creazione di un impasto argilloso utilizzando argille macinate a secco e lunghi tempi di riposo si traduce in una materia prima di altissima qualità, ma è più costosa e richiede tempi di produzione più lunghi.
Inoltre, è meno malleabile delle "argille lavate", il che richiede tempi di tornitura più lunghi nella produzione della ceramica.
Le argille macinate a secco consentono inoltre la creazione di olle più resistenti, poiché sono più spesse e grandi grazie alle loro qualità strutturali.
Contribuiscono inoltre a prevenire il rischio di microfessurazioni durante l'essiccazione, la cottura e la successiva cottura.
Una volta modellate, le ceramiche devono essere lasciate asciugare a lungo a temperatura ambiente, la cui durata è regolata in base alle condizioni meteorologiche, alle dimensioni e al peso dei pezzi da essiccare.
Questo consente alle ceramiche di asciugarsi delicatamente, senza stressarle, preservando così l'omogeneità della loro struttura interna.
Questa operazione semplice ma essenziale richiede il tempo necessario perché contribuisce alla resistenza meccanica della ceramica e ne impedisce la formazione di crepe e microfessure.
L'essiccazione, effettuata in un luogo riparato dal vento e dalla luce solare diretta, consente alla maggior parte dell'acqua di evaporare.
La velocità di essiccazione non è dovuta principalmente alla temperatura, ma a due fattori (quasi) indipendenti:
- Livello di umidità dell'aria:
Infatti, ai tropici, con un tasso di umidità del 90%, le stanze si asciugheranno difficilmente, se non del tutto, anche con una temperatura di 45°C all'ombra... - Scambio di gas:
il ricambio dell'aria asciuga rapidamente gli ambienti in presenza di aria secca.
Questo fenomeno può causare la deformazione dei pezzi o addirittura la loro rottura se non si asciuga in modo uniforme e/o troppo velocemente.
In ogni caso è da evitare l'essiccazione rapida, soprattutto per la produzione di vasi per l'irrigazione.
Altrimenti, riducendo i tempi di essiccazione, aumentiamo i rischi di crepe visibili (scoppio) e di crepe non direttamente visibili (microfessure).
Quest'ultimo caso avrà ripercussioni sul funzionamento del barattolo, che perderà eccessivamente e, in ultima analisi, avrà un effetto negativo sulla qualità (*) del terreno. (*) Vedi la sezione successiva Microfessure.
Tuttavia, per produzioni di qualità inferiore o lavori urgenti, esiste la possibilità di essiccare... -> Se sei in ritardo con un ordine e/o l'umidità ambientale è eccessiva, c'è una soluzione. Preriscaldare gli oggetti in un forno rimuove l'umidità superficiale prima della cottura vera e propria.
Quest'ultima tecnica prevede di posizionare i pezzi in un forno a una temperatura inferiore a 100 °C! Generalmente, si utilizzano 80 °C per... il tempo necessario affinché i pezzi si asciughino completamente.
Questo può durare dalle 3 alle 12 ore o anche di più... (non è esattamente ecologico...).
Man mano che il forno si riscalda, l'aria al suo interno si espande, creando una leggera sovrappressione.
Questa espansione espelle parte dell'aria calda e aspira aria più fredda attraverso le aperture del forno (prese d'aria, fessure, sportelli, ecc.).
Anche in un forno elettrico, si verifica un certo scambio di gas tra l'interno e l'esterno.
Questo processo di essiccazione provocherà un leggero restringimento, dal 2 all'8%. Ciò è dovuto all'evaporazione dell'acqua, che si trasforma in gas, facendo avvicinare le molecole.
Le microfessure sono il risultato di un difetto strutturale, spesso causato dai seguenti passaggi:
- Preparazione di un impasto non idoneo alla formatura.
- Tempi di essiccazione e cottura troppo brevi.
- Temperature troppo elevate durante l'essiccazione.
- Gestione della cucina.
Eventuali crepe o scheggiature, grandi o piccole, visibili dopo la cottura rendono la ceramica inutilizzabile. Non può essere venduta così com'è. Nella migliore delle ipotesi, la ceramica verrà macinata finemente per produrre grog per ceramisti che necessitano di questo materiale per altre collezioni.
Più difficili da individuare sono le ceramiche che non presentano crepe all'uscita dal forno, ma presentano microfessure. Nel caso della produzione di ceramiche per l'irrigazione, ciò avrà un impatto negativo sulle aree da irrigare.
Infatti, un barattolo microfessurato perderà molto più acqua del normale. Generalmente, l'autonomia dell'acqua e la superficie di irrigazione si riducono della metà, o anche di più.
Rilascerà troppa acqua nello stesso punto, continuamente.
Questa situazione è peggiore di un terreno eccessivamente secco, perché l'eccesso ripetuto di acqua compatta il terreno, riducendo o bloccando l'attività batterica.
Questa attività è essenziale per la vita microbica e biologica del suolo, con conseguente creazione di terreni freschi e aerati, ideali per la crescita delle piante.
Per evitare questo difetto difficile da individuare, ogni lotto deve essere controllato verificando la porosità dei barattoli.
La fase finale del processo di fabbricazione dei vasi per l'irrigazione, la durata, i diversi stadi di temperatura e la temperatura massima di cottura raggiunta variano notevolmente da una fabbrica all'altra e dipendono dalle fasi precedenti.
Durante la cottura si creeranno dei vuoti dovuti all'evaporazione dell'acqua e degli elementi carboniosi, che rappresentano circa il 20% del volume iniziale (ciò non crea un restringimento del 20%).
La modifica dell'argilla tramite cottura le consente di sviluppare nuove proprietà:
- Resistenza meccanica e termica
- Bassa o alta porosità
- conducibilità termica
- Traslucenza a volte
A seconda della temperatura massima raggiunta variano le trasformazioni dell'impasto e i prodotti ottenuti (terracotta, maiolica, gres, porcellana).
Cambiamenti nella struttura durante i cambiamenti di temperatura.
- Fino a 200°C l'acqua superficiale viene drenata (preriscaldamento)
- La materia organica si ossida a temperature comprese tra 200 e 450 °C e viene distrutta a 700 °C
- Tra 450°C e 650°C la struttura dei materiali argillosi inizia a deteriorarsi
- La decomposizione del carbonato di calcio avviene tra 650°C e 800°C
- Da 800 a 1100°C si verifica una progressiva "levigatura" dell'argilla sotto l'effetto degli "agenti fondenti"
Punto di partenza per le diverse acque (da):
- Acqua di ammollo: > 0°C, durante la formatura
- Acqua colloidale: > 0°C, durante l'essiccazione e il rassodamento della produzione (stato della pelle)
- Acqua di interposizione: da 23 a 100°C, durante l'essiccazione e l'inizio della cottura (passaggio allo stato di vapore!!).
- Igrometria dell'acqua: fino a 350°C, sudorazione iniziale di cottura.
- Contenuto d'acqua della caolinite: 450°C.
- A 550°C tutta l'acqua è scomparsa, l'argilla non può più essere reidratata!
Evoluzione delle argille durante la cottura:
- Da 0 a 100°C, durante l'essiccazione: l'acqua interposta evapora a 100°C, passando allo stato di vapore. Rischio di scoppio dei pezzi.
- A temperature comprese tra 200 e 450 °C, la materia organica si ossida, producendo degassamento. Il rischio è lo stesso di cui sopra.
- Punta di quarzo: durante l'aumento della temperatura, i cristalli di quarzo si dispongono in un ordine diverso.
A circa 573°C si verifica una variazione di volume (dell'ordine del 2%).
Il quarzo alfa si trasforma in quarzo beta. Questa trasformazione è reversibile tramite raffreddamento.
Queste variazioni di volume possono causare la rottura del pezzo se l'aumento o la diminuzione della temperatura sono troppo rapidi rispetto alle capacità di modellatura dell'argilla.
È importante capire che queste sono le temperature effettive al centro dei componenti e questo aspetto deve essere preso in considerazione ancora di più se i componenti sono spessi.
Alcune parti possono presentare sezioni di spessore variabile (sezioni sottili rispetto al resto, pareti sottili su una base spessa o sezioni più sottili incollate tra loro).
In questi ultimi casi, se la salita è troppo rapida, c'è il rischio di fessurazione nella giunzione sottile/spessa perché l'espansione non avviene simultaneamente.
Cottura del vaso di irrigazione con argilla "lavata"
I vasi realizzati con argilla "lavata" vengono cotti a basse temperature, inferiori a 1.000 °C, per ottenere una porosità effettiva (circa il 18-20% se cotti a 850/1.000 °C).
Oltre i 1.000 °C, la porosità del vaso si ridurrebbe significativamente, rendendolo potenzialmente completamente impermeabile.
Quest'argilla non presenta sufficienti micro-venature perché è troppo compatta a causa della mancanza di grana naturale. Questo, unito al restringimento del vaso dopo l'essiccazione e la cottura, impedisce di mantenere la normale porosità ad alte temperature (>1.000 °C).
Si raccomanda tuttavia di non cuocere i barattoli a temperature troppo basse, altrimenti potrebbero rompersi a causa di una reazione chimica a contatto con un terreno troppo calcareo o salino.
La produzione con questo tipo di argilla, a causa della sua struttura e dello spessore sottile dei pezzi risultanti, è soggetta a porosità irregolare (eccessivamente ermetica o con microperdite) derivanti da una o tutte le fasi precedenti.
Tuttavia, la produzione è realizzabile in una settimana e quindi poco costosa, ma è limitata a contenitori con una capacità massima di 10 litri.
Se il vaso di argilla "lavato" non è sufficientemente permeabile, la superficie esterna può essere leggermente levigata, aumentando così la conduttività idraulica fino al 30%.
La ceramica non deve essere smaltata in nessun caso.
Cottura di giare per irrigazione con pasta "macinata a secco"
La pasta "macinata a secco", invece, presenta una micro-venatura significativa e regolare dovuta all'elevata densità del suo grano naturale e può essere cotta a temperature superiori a 1.050/1.100 °C mantenendo un'ottima porosità, purché il processo di lavorazione sia eseguito correttamente, sebbene più complesso e lungo.
Ciò consente la produzione di vasi di grande capacità (>35 litri) con elevata resistenza strutturale e resistenza al gelo.
