Plasticidad, encogimiento y densidad de las arcillas

Una vez que se ha seleccionado una arcilla o se ha decidido elaborar una pasta, debemos cerciorarnos de su plasticidad, encogimiento y densidad. Esto resulta de gran utilidad para conocer el uso que le vamos a dar al material seleccionado.

Plasticidad

La plasticidad es la característica más sobresaliente de las arcillas. La distinguimos porque, gracias a ella, el objeto modelado conserva la forma. La plasticidad guarda una estrecha relación con la estructura laminar de las partículas y el agua. Sin el agua no existiría la plasticidad, pues las partículas no podrían deslizarse unas sobre otras. Cuanto más plástica es una arcilla, más agua absorberá. De aquí se desprende el concepto de agua de plasticidad, esto es, el porcentaje de agua necesario para que cualquier tipo de arcilla o pasta posea la flexibilidad requerida para ser trabajada con un método concreto de fabricación. Se necesita un contenido de agua diferente si se tornea, modela, para moldes a presión, para vaciar, etc. Siempre se debe medir y contabilizar la cantidad de agua añadida al material seco para hacerlo plástico. Por otra parte, todas las hojas de datos técnicos de los yacimientos de arcilla incluyen las cantidades de agua de plasticidad.

Hay 4 reglas que no debemos olvidar:

  • Después de preparar la arcilla debemos dejarla en reposo unos días, manteniéndola con la humedad adecuada.
  • El envejecimiento hace más plástica la arcilla.
  • El correcto amasado ayuda a aumentar la plasticidad.
  • También se puede corregir la plasticidad agregando bentonita al 2% del total del peso en seco de los materiales.

Prueba de PlasticidadUn ejercicio sencillo para probar la plasticidad consiste en formar una aduja (rollo) a partir de una pella previamente amasada y doblarla en arco. Si, al doblarla, la arcilla o pasta se agrieta, es señal de que es poco plástica. Dependiendo del tamaño y concurrencia de las grietas, será la cantidad de material plástico que se habrá de agregar para corregirla.

Encogimiento

Cuando mezclamos la arcilla en polvo con el agua, esta hace que las partículas se hinchen y, por lo tanto, la arcilla en su totalidad aumenta de tamaño. Pero al contacto continuo con el aire, la arcilla pierde agua y se seca, con lo cual pierde volumen. A este proceso lo conocemos como contracción, encogimiento o merma. Por lo tanto, entre más agua tenga una arcilla, más encoge. Es decir, las arcillas y pastas muy plásticas encogen más que las muy magras. Aunque una arcilla no se considera completamente seca sino hasta cuando alcanza los 100° C. Es decir, cuando pierde el agua física.  El agua química la pierden las arcillas al llegar a los 500° C. y, por último, cuando ha llegado a su temperatura de cocción, la arcilla se vuelve dura y compacta, produciéndose un cambio irreversible en su estructura y mostrando, por lo tanto, la fase de encogimiento final.

Para conocer la contracción o encogimiento de una arcilla podemos realizar este sencillo ejercicio:

  • Formamos una plaqueta de arcilla fresca y sobre ella trazamos una incisión de 10 cm y marcamos los extremos con otra incisión perpendicular a la primera.
  • La dejamos secar y procedemos a medir la línea incisa.
  • Pasamos la plaqueta al horno para quemarla a la temperatura indicada para la arcilla en cuestión.
    Prueba de encogimiento
  • Terminado el proceso de cocción volvemos a medir la marca incisa.
  • Comparamos las 3 medidas y conoceremos la diferencia entre la arcilla mojada y seca y la de la arcilla seca a biscochada.

El porcentaje de las dos contracciones lo obtenemos aplicando el procedimiento aritmético que hay para ello.

Densidad

La densidad  está determinada por el grado de absorción o porosidad de la arcilla ya cocida. Para hacer las pruebas de densidad utilice la misma plaqueta que elaboró para la prueba de encogimiento.

Pesar en seco

Pese la plaqueta seca y anote el peso.

Hervir

Hiérvala en agua durante una hora en un recipiente con tapa.

Pesar después de hervirPasado este tiempo, retírela y séquela inmediatamente y pésela otra vez.

La cantidad obtenida de la resta entre el peso de la plaqueta cocida y seca, y el de la plaqueta cocida y húmeda, nos dará la cantidad con la que obtendremos el porcentaje (aplicando el procedimiento aritmético adecuado) de absorción de agua y por lo tanto de densidad de la arcilla a probar.

Esta prueba nos permitirá conocer a qué temperatura una arcilla es porosa, semiporosa o densa. Es el porcentaje de absorción de una arcilla cocida a una temperatura concreta la que determina si ésta es pasta de baja temperatura, gres o porcelana; lo que nos permitirá realizar un trabajo con mejores resultados.

Mientras más sepa sobre las arcillas, más libertad tendrá. Recuerde que los materiales naturales crudos presentan gran variabilidad. Pruebe siempre.

Las arcillas

La cerámica está llena de paradojas; es un arte técnicamente complejo, pero que también practican los niños. Es muy antiguo y se hace con la tierra, aunque también se encuentra en la vanguardia de nuevos materiales. La palabra cerámica se refiere a todos los materiales inorgánicos no metálicos que se solidifican a altas temperaturas. La cerámica es más resistente al calor que cualquier otro material de la Tierra.

La palabra cerámica proviene de la palabra griega keramiké, que quiere decir arcilla. De tal manera que cuando hablamos de cerámica estamos hablando de arcillas. La arcilla se ha ido formando de manera continuada durante millones de años como alteraciones de las rocas de origen ígneo como el granito. Las acciones físicas y químicas del viento, la lluvia, la erosión y los gases, causan la continua descomposición de la roca en arcilla.

La arcilla es un tipo de roca natural sedimentaria. Proviene de la descomposición de rocas feldespato. Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y de superficie lisa. En la arcilla puede haber partículas no minerales, los fotolitos La arcilla, químicamente, es un silicato de aluminio hidratado, cuya fórmula es: Al2 O3 2Si O2 2H2O La diferencia de las arcillas se debe al proceso geológico natural y a la ubicación del yacimiento.

La plasticidad es la propiedad física más importante de la arcilla, no la posee ningún otro material en la Tierra.

CAOLIN

escala-blanca1El caolín primario (también llamado caolín residual) se encuentra en el lugar exacto donde se formó; no se ha desplazado. Es la arcilla más pura y blanca y la menos plástica. El caolín secundario o «china clay» (también llamado caolín sedimentario) ha sufrido un desplazamiento. Es casi tan puro como el primario, aunque ligeramente más amarillo, más plástico y un poco menos refractario. Es el caolín que se utiliza para las pastas de porcelana, madura sólo a 1,480° C o en algunos casos más.

ARCILLA BOLA O BALL CLAY

repulgue-de-ball-clayEl ball clay, es una arcilla que ha sido desplazada por el agua, debajo del agua o con el agua. Contiene gran cantidad de sustancias carbónicas de origen orgánico que le aportan la plasticidad que le es característica y el color gris o marrón cuando esta cruda, pero que desaparece con la quema. Se trata de una arcilla de grano muy fino y muy plástica; debido a lo cual, presenta un mayor porcentaje de encogimiento. Madura alrededor de los 1,300° C.

GRES

de-flagelacionesEste término (proviene de la palabra catalana «gres» que significa arenisca) es aplicado por los geólogos a una arcilla que se encuentra entre el ball clay y la refractaria en lo que respecta a textura, plasticidad, encogimiento y rangos de cocción. Madura entre los 1,250° y los 1,300° C. Actualmente es muy difícil encontrar yacimientos. Comercialmente es conocida como stoneware.

REFRACTARIA

cuenco-de-refractariaLa arcilla refractaria suele ser desplazada por el viento y la erosión y se vuelve a depositar con óxidos metálicos y sílice puro o cuarcita, lo que le confiere una textura de grano grueso y duro y que al quemarlo se obtengan una variedad de tonos y colores que no tienen las otras arcillas. Este tipo de arcilla abunda en todo el mundo. La mayoría de las arcillas refractarias maduran entre los 1,200° y los 1,300° C.

BARRO COMUN DE SUPERFICIE

cantaro-de-barro-de-michoacan1El barro es el suelo de la tierra. Se ha desplazado geológicamente por el agua y la erosión, se ha vuelto a depositar en los lechos secos de los ríos y nuevamente se ha vuelto a desplazar por agua otra vez. En este proceso, recoge impurezas que le dan color y más plasticidad y también hacen que se vuelva más compacto a temperatura más bajas que el resto de las arcillas. Madura alrededor de los 900° C, pero su densidad se da entre los 1,100° y los 1,200° C.

PASTAS DE ARCILLA

La mayoría de las arcillas no se utilizan solas, sino que se combinan con otros elementos para formar una pasta. Estas pastas de arcilla deben de constar de tres elementos en su composición:

MATERIAL PLASTICO 50%
FUNDENTE 25%
DESENGRASANTE 25%

Proporción de ingredientes. No hay que poner menos del 50% del material plástico. Los límites del material fundente y desengrasante rondan entre el 25% máximo y el 10% mínimo. El siguiente paso es la selección adecuada de los materiales en relación a: ¿Para qué se va a utilizar la pieza? ¿Qué aspecto quiero que tenga la obra? ¿De qué materiales dispongo?

SELECCIÓN DE MATERIALES

  • MATERIAL PLASTICO.

    El material plástico de una pasta de arcilla constituye el 50% de la misma y está formado principalmente por un buen ball clay o en su defecto por barro de buena calidad; en menor proporción por el caolín (no más del 15%) y la bentonita (no más del 2%).

  • FUNDENTE.

    Como su nombre lo indica, contribuye a que la pasta madure a temperatura más baja y controlada que en su forma natural. Lo constituyen principalmente los feldespatos. La mayoría de las arcillas contienen fundentes, pero su presencia es muy baja en relación al porcentaje general; de ahí que sea necesario adicionarlos a las pastas. Los principales fundentes para pastas son los feldespatos de sodio y de potasio.

  • DESENGRASANTE.

    Los desengrasantes son los materiales inertes que controlan los grados de plasticidad de las pastas. Entre ellos contamos con las chamotas (también llamados «grog»), y las arenas sílicas. Los desengrasantes se miden por mallas que determinan el tamaño del grano. Los más comunes son los de barro rojo y las de refractaria.

Lecturas recomendadas

  • Arcilla y vidriado para el ceramista
    Daniel Rhodes
    Ediciones CEAC
  • Materiales para el ceramista
    John Colbeck
    Ediciones CEAC
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