Consequências da escolha de argilas e métodos de fabricação de Ollas

Consoante a qualidade de produção pretendida, a massa a moldar, após a sua mistura (mistura de terra e água) e antes da sua extrusão (produção de blocos de barro antes do torneamento), pode ser deixada a repousar durante vários dias ou semanas dependendo das condições climatéricas na hora e no calendário.

Essa chamada fase de "decomposição" (ou "repouso", na terminologia da cerâmica) permite uma fermentação adicional, garantindo homogeneidade perfeita para a modelagem e secagem, resistência após a queima e, finalmente, porosidade consistente.

É uma etapa crucial que dura no mínimo 15 dias para a produção de cerâmica de alta qualidade.

A criação de uma massa cerâmica utilizando argilas moídas a seco e longos períodos de repouso resulta em uma matéria-prima de altíssima qualidade, porém mais cara e demorada de produzir.

Além disso, é menos maleável do que as argilas lavadas, o que exige tempos de torneamento mais longos na confecção de cerâmica.

As argilas moídas a seco também permitem a criação de ollas mais duráveis, pois são mais espessas e maiores graças às suas qualidades estruturais.
Elas também ajudam a prevenir o risco de microfissuras durante a secagem, queima e após a queima.

Uma vez moldadas, as peças de cerâmica devem ser deixadas a secar por um longo período à temperatura ambiente, cuja duração é ajustada de acordo com as condições climáticas, o tamanho e o peso das peças.

Isso permite que a cerâmica seque suavemente, sem sofrer tensão, preservando assim a homogeneidade de sua estrutura interna.

Esta operação simples, mas essencial, requer o tempo necessário, pois contribui para a resistência mecânica da cerâmica e evita trincas e microfissuras.

A secagem, realizada em local abrigado, longe do vento e da luz solar direta, permite que a maior parte da água evapore.
A velocidade de secagem deve-se principalmente não à temperatura, mas a dois fatores independentes (ou quase independentes):

• Nível de umidade do ar:
  De fato, nos trópicos, com um nível de umidade de 90%, seus cômodos secarão com dificuldade, ou mesmo não secarão, mesmo com uma temperatura de 45°C à sombra…
• Troca gasosa:
  A renovação do ar secará rapidamente os ambientes com ar seco.

Este fenômeno pode levar à deformação das peças, ou mesmo rachaduras das mesmas, caso a peça não seque uniformemente e/ou muito rapidamente.

A secagem rápida deve ser evitada em qualquer caso, especialmente para a produção de jarros de irrigação.

Caso contrário, ao reduzir os tempos de secagem, aumentam ainda mais os riscos de fissuras visíveis (estouro) e não diretamente visíveis (microfissuras).

Este último caso afetará o funcionamento do jarro que vazará muito e acabará por afetar negativamente a qualidade (*) do solo. (*) Veja a próxima seção Microfissura.

No entanto, para produções de baixa qualidade ou produções apressadas, há encharcamento… -> Se você se atrasar para um pedido e/ou houver muita umidade ambiente, há uma solução. O pré-aquecimento dos objetos em um forno evacua a água da superfície antes da queima real.

Esta última técnica consiste em colocar as peças num forno a uma temperatura inferior a 100 °C! Geralmente, utiliza-se 80 °C durante o tempo necessário para as peças secarem completamente.
Este processo pode durar de 3 a 12 horas ou até mais (o que não é exatamente ecológico...).

À medida que o forno aquece, o ar em seu interior se expande, criando uma leve sobrepressão.
Essa expansão força a saída de parte do ar aquecido e puxa o ar mais frio através das aberturas do forno (ventilação, frestas, portas, etc.).
Mesmo em um forno elétrico, ocorre alguma troca gasosa entre o interior e o exterior.
Esse processo de secagem resulta em uma leve contração de 2 a 8%. Isso se deve à evaporação da água, que se transforma em gás, fazendo com que as moléculas se aproximem.

As microfissuras são o resultado de um defeito estrutural causado na maioria das vezes pelas seguintes etapas:

• Elaboração de massa de moldagem inadequada.
• Tempos de secagem e cozimento muito curtos.
• Temperaturas muito altas durante a secagem.
• Gestão de cozinha.

Rachaduras ou estouros mais ou menos importantes e visíveis após a queima tornam a cerâmica inutilizável. Não pode ser vendido como está. Na melhor das hipóteses, a cerâmica será finamente moída para fazer uma "chamota" para os oleiros que precisarem desse material em outras coleções.

Mais difíceis de detectar, cerâmicas que não estouraram ao sair do forno, mas que apresentam microfissuras. No caso da produção para cerâmica de irrigação, isso terá um impacto negativo nas áreas a serem irrigadas.

De fato, o frasco micro rachado vazará muito mais do que o normal. Geralmente existe uma área de autonomia e irrigação dividida por 2, ou até mais.

Isso resultará na liberação excessiva de água no mesmo local, continuamente.
Essa situação é pior do que o solo excessivamente seco, pois o excesso repetido de água compactará o solo, reduzindo ou interrompendo a atividade bacteriana.
Essa atividade é essencial para a vida microbiana e biológica do solo, resultando em solos frescos e aerados, propícios ao crescimento das plantas.

Para evitar este defeito, que é difícil de detectar, cada lote deve ser verificado verificando a porosidade dos frascos.

A etapa final do processo de fabricação dos jarros de irrigação, a duração, os diferentes níveis de temperatura e a temperatura máxima de cozimento atingida variam muito de uma fábrica para outra e dependem das etapas anteriores.

Durante o cozimento, os vazios serão criados pela evaporação da água e dos elementos carbonáceos, que representam aproximadamente 20% do volume inicial (isso não gera 20% de retração).

A modificação da argila por cozedura permitirá desenvolver novas propriedades:

• Resistência mecânica e térmica
• Porosidade baixa ou alta
• Condutividade térmica
• Às vezes translúcido

Dependendo da temperatura máxima atingida, as transformações da pasta e dos produtos obtidos variam (terracota, faiança, grés, porcelana).

Modificações da estrutura durante a evolução da temperatura.

• até 200°C, a água de superfície é evacuada (pré-aquecimento)
• de 200 a 450°C, a matéria orgânica oxida e é destruída a 700°C
• de 450°C a 650°C, a estrutura dos materiais argilosos começa a se decompor
• de 650°C a 800°C ocorre a decomposição do carbonato de cálcio
• de 800 a 1100°C, ocorre um "lixamento" gradual da argila sob o efeito dos "fundidores"

Partida das diferentes águas (de):

• Água de embebição: > 0°C, durante a moldagem
• Água coloidal: > 0°C, durante a secagem e endurecimento da fabricação (condição do couro)
• Água de interposição: 23 a 100°C, durante a secagem e no início da cozedura (mudar para o estado de vapor!!).
• Água higrométrica: até 350°C, sangrando no início do cozimento.
• Água de constituição da caulinita: 450°C.
• A 550°C toda a água desapareceu, a argila já não pode ser reidratada!

Evolução das argilas durante a queima:

• de 0 a 100°C, durante a secagem: saída da água de interposição a 100°C transição para o estado de vapor. Risco de rebentamento das peças.
• de 200 a 450°C, a matéria orgânica oxida produzindo desgaseificação. Mesmo risco acima.
• Quartzo pontual: quando a temperatura aumenta, os cristais de quartzo se organizam em uma ordem diferente.

Por volta de 573°C ocorre uma mudança de volume (cerca de 2%).

O quartzo alfa se transforma em quartzo beta. Esta mudança é reversível no resfriamento.

Essas variações de volume podem fazer com que a peça trinque se a elevação ou queda de temperatura for muito rápida em relação às capacidades da massa a ser moldada.

Deve ser entendido que estas são temperaturas reais no coração das peças e devem ser levadas em consideração ainda mais se as peças forem espessas.

Algumas partes podem apresentar seções com espessuras variáveis ​​(seções finas em comparação com o restante, paredes finas sobre uma base espessa ou seções mais finas unidas).
Nestes últimos casos, se a expansão for muito rápida, há risco de fissuras na junção entre as seções finas e espessas, pois a expansão não ocorre simultaneamente.

Cozinhar um jarro de irrigação com pasta “lavada”

Os vasos feitos com argila "lavada" são queimados a uma temperatura baixa, abaixo de 1.000 °C, para atingir uma porosidade efetiva (aproximadamente 18 a 20% se queimados a 850/1.000 °C).
Acima de 1.000 °C, a porosidade do vaso seria significativamente reduzida, podendo torná-lo completamente impermeável.
Essa argila não possui microveios suficientes porque é muito compacta devido à falta de grãos naturais. Combinado com a contração do vaso após a secagem e queima, isso impede que ele mantenha a porosidade normal em altas temperaturas (acima de 1.000 °C).

Por outro lado, recomenda-se não cozinhar os frascos a uma temperatura muito baixa, caso contrário correm o risco de quebrar por reação química em contato com um solo muito calcário ou salino.

A produção com esse tipo de argila, devido à sua estrutura e à fina espessura das peças resultantes, é propensa a porosidade irregular (seja excessivamente hermética ou com microvazamentos) resultante de uma ou todas as etapas anteriores.
No entanto, a produção é viável em uma semana e, portanto, de baixo custo, mas limitada a recipientes com capacidade máxima de 10 litros.

Caso o vaso de barro "lavado" não seja suficientemente permeável, a superfície externa pode ser levemente lixada, aumentando assim a condutividade hidráulica em até 30%.
A cerâmica não deve ser esmaltada em hipótese alguma.

Disparando um jarro de irrigação com pasta de "terra seca"

Por outro lado, a massa "moída a seco" possui uma microveia significativa e regular devido à alta densidade de seu grão natural e pode ser queimada a temperaturas superiores a 1.050/1.100 °C, mantendo excelente porosidade, desde que o processo de fabricação seja seguido corretamente, embora seja mais complexo e demorado.
Isso permite a produção de potes de grande capacidade (>35 litros) com alta resistência estrutural e à geada.