Terracota arquitectónica - Architectural terracotta
La terracota arquitectónica se refiere a una mezcla cocida de arcilla y agua que se puede usar en una capacidad no estructural, semi-estructural o estructural en el exterior o el interior de un edificio. La cerámica de terracota , como se llama a la loza cuando no se usa para vasijas, es un material de construcción antiguo que se traduce del latín como " tierra cocida ". Alguna terracota arquitectónica es en realidad el gres más fuerte . Puede ser sin vidriar, pintado, vidriado deslizante o vidriado . Una pieza de terracota se compone de una red de arcilla hueca que encierra un espacio vacío o celda. La celda se puede instalar en compresión con mortero o colgar con anclajes metálicos. Todas las celdas se rellenan parcialmente con mortero.
A finales del siglo XIX, la versión con un esmalte de cerámica , es decir, la terracota arquitectónica esmaltada, se hizo más popular.
Química
La terracota está hecha de una matriz de arcilla o limo, un agente fundente y grog o trozos de arcilla previamente cocida. Las arcillas son los restos de rocas erosionadas que tienen menos de 2 micrones. Están compuestos de sílice y alúmina. La caolinita, la halloysita, la montmorillonita, la illita y la mica son buenos tipos de arcillas para la producción de cerámica. Cuando se mezclan con agua, crean sílice de aluminio hidratado que es plástico y moldeable. Durante el proceso de cocción, las arcillas pierden su agua y se convierten en un cuerpo cerámico endurecido.
Los fundentes agregan oxígeno cuando se queman para crear una fusión más uniforme de las partículas de sílice en todo el cuerpo de la cerámica. Esto aumenta la resistencia del material. Los materiales fundentes comunes son carbonato de calcio, feldespatos alcalinos, manganeso y óxidos de hierro. El grog se utiliza para prevenir el encogimiento y proporcionar estructura a la matriz de arcilla fina.
Historia
La terracota fue hecha por los antiguos griegos , babilonios , antiguos egipcios , romanos , chinos y el valle del río Indo y las culturas nativas americanas . Se utilizó para tejas, medallones, estatuas, capiteles y otros pequeños detalles arquitectónicos.
Terracota oriental antigua
Los fabricantes de terracota indios presionaron, vertieron y moldearon doblemente la mezcla de arcilla a mano. Se han encontrado moldes de yeso en varios sitios antiguos en Afganistán, Bangladesh, India y Pakistán. Las similitudes en los motivos y los procesos de fabricación han hecho que los estudiosos noten la polinización intercultural entre las tradiciones escultóricas de terracota helénica y del valle del río Indo. Los primeros ejemplos famosos incluyen el templo Bhitargaon y el templo Jain en el distrito de Mahbubnagar .
Las tradiciones chinas, coreanas y japonesas de fabricación de terracota se centraban en usos no arquitectónicos como estatuas o utensilios de cocina, pero varias formas de tejas de terracota eran materiales populares para techos.
Terracota occidental
Antigüedad: 1700
Los griegos usaban terracota para capiteles, frisos y otros elementos de sus templos como en Olimpia o Selenio. A nivel nacional lo usaban para estatuas y tejas. Los etruscos usaban terracota para tejas, vigas revestidas y paredes de ladrillo cerradas con ella. La innovación de la terracota romana fue el sistema de calefacción por suelo radiante o hipocausto que utilizaban para sus baños. La arquitectura europea medieval no expandió el uso de la terracota más allá de los antiguos. La fabricación de techos de tejas disminuyó con los techos de paja de bajo costo ampliamente disponibles. Las ciudades-estado del sur de Alemania , Italia y España mantuvieron viva la tradición.
Década de 1700 a 1880
- Inglaterra
Los ingleses Richard Holt y Thomas Ripley patentaron una receta de piedra artificial en 1722. El negocio tuvo bastante éxito en la fabricación de pequeños ornamentos arquitectónicos. George y Eleanor Coade se hicieron cargo de su empresa en 1769. George murió un año después, dejando la empresa a su esposa e hija, ambas llamadas Eleanor Coade. Las damas Coade popularizaron la mezcla gris de terracota como alternativa a la piedra con la ayuda de arquitectos como Horace Walpole y Sir John Soane. El estilo arquitectónico georgiano estaba de moda y la demanda de una decoración repetitiva de inspiración clásica estaba muy de moda. Los edificios del Victoria and Albert Museum (1867–1880) y el Museo de Historia Natural de Londres (1879–1880) marcaron el comienzo de una era de terracota arquitectónica de producción masiva.
- Estados Unidos
La mayor parte de la terracota antigua fue enviada desde Europa o fabricada por pequeños ceramistas locales. El primer fabricante de terracota arquitectónica fue inaugurado por Henry Tolman Jr. en Worcester, MA alrededor de 1849. Las capitales en el Capitolio del Estado de Massachusetts en Worcester son ejemplos tempranos de terracota producida localmente. En la década de 1850, arquitectos de Nueva York como Richard Upjohn y James Renwick comenzaron a usarlo como un reemplazo económico de la piedra.
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1880-1930
Las reacciones al incendio de Chicago en 1871 despertaron el interés en la terracota como material de construcción ignífugo. En la era de la construcción de rascacielos, era necesario proteger la estructura de hierro fundido. La terracota era un material ligero, moldeable, resistente al fuego y a la contaminación que podía producirse en masa. Arquitectos como Burnham y Root , HH Richardson , Louis Sullivan y McKim, Mead & White se interesaron en utilizar la terracota como material de construcción en lugar de simplemente como piedra de imitación.
Problemas con la instalación, la penetración del agua y la corrosión del metal interior hicieron que la industria organizara la Sociedad Nacional de Terracota. Publicaron dos normas ampliamente utilizadas, en 1914 y 1924, que detallaban métodos de construcción, sistemas de anclaje, impermeabilización y normas de mantenimiento.
1930-presente
El interés económico en la terracota se desplomó en la década de 1930, pero la industria no se extinguió. La terracota no podía competir con los materiales más nuevos producidos en masa, como el vidrio plano, las nuevas aleaciones metálicas y la construcción de bloques de cemento. El cambio de modas hacia estilos más minimalistas y modernos, como la escuela Bauhaus y el estilo internacional, no ayudó a la industria en decadencia.
Después de la Segunda Guerra Mundial, la industria tuvo que enfrentar el declive de los edificios construidos durante el apogeo del material, 1910-1940. Los problemas estructurales resultantes de una impermeabilización incompleta, una instalación inadecuada, un mantenimiento deficiente y la corrosión interior del acero dulce hicieron que el material fuera impopular en las construcciones más nuevas.
Para combatir esta acusación contra la calidad, se produjeron varias otras publicaciones de la industria entre 1945 y la década de 1960. No lograron revivir la terracota arquitectónica artística, pero pudieron dirigir su atención a los edificios públicos. Los avances en la terracota extruida a máquina la hicieron competitiva con otras alternativas de baldosas de arcilla hueca en ese momento. En forma de azulejos, la terracota tuvo una renovación como sello distintivo de los edificios públicos de mediados de siglo.
Perdió fuelle en la década de 1960 con la introducción de más materiales sintéticos en el mercado masivo. La industria se sustentaba en la necesidad de reemplazar bloques para edificios antiguos, baldosas de arcilla hueca y ahora mamparas de lluvia.
Proceso de manufactura
La terracota se puede hacer vertiendo o presionando la mezcla en un molde de yeso o arenisca, la arcilla se puede tallar a mano o la mezcla se puede extruir en un molde utilizando máquinas especializadas. La arcilla se encoge a medida que se seca debido a la pérdida de agua, por lo que todos los moldes se hacen un poco más grandes que las dimensiones requeridas. Después de que se crea la forma deseada de green-ware, o secado al aire, se cuece en un horno durante varios días donde se encoge aún más. La arcilla caliente se enfría lentamente y luego se termina a mano. Las cerámicas se envían al sitio del proyecto donde son instaladas por contratistas locales. Las piezas huecas se rellenan parcialmente con mortero y luego se colocan en la pared, se suspenden de anclajes metálicos o se cuelgan en ángulos de estantes metálicos.
Diseño
Los artistas con formación académica eran a menudo los diseñadores de las formas de terracota. Sus dibujos serían interpretados por el fabricante que planificaría las ubicaciones de las juntas y el sistema de anclaje. Una vez finalizados, los dibujos fueron convertidos en una realidad de yeso por escultores que crearían el molde para los artesanos.
Preparación de arcilla
La selección de la arcilla fue muy importante para la fabricación de terracota. Se prefirieron tamaños de grano más finos y homogéneos. El color del cuerpo de arcilla estaba determinado por los tipos de depósitos que estaban disponibles localmente para la fabricación. Se añadió arena para templar el proceso. También se agregaron restos de cerámica triturados llamados grog para endurecer el producto y ayudar a reducir la contracción.
La meteorización de la arcilla permitió que las piritas cambiaran químicamente a óxido férrico hidratado y redujo el contenido de álcali. Este envejecimiento minimiza los posibles cambios químicos durante el resto del proceso de fabricación. La arcilla cruda erosionada se secó, molió y tamizó. Más tarde, habría sido picado en un molino que mezclaría la arcilla con agua usando cuchillas giratorias y forzaría la mezcla a través de un tamiz.
Terracota prensado a mano
Un artista hace un molde de yeso negativo basado en un prototipo positivo de arcilla. Se presiona 1–1¼ "de la mezcla de arcilla / agua en el molde. Se agregan malla de alambre u otros endurecedores para crear la red o el cuerpo de arcilla que rodea la celda hueca. El producto se seca al aire para permitir que el yeso absorba la humedad del producto de arcilla verde, se cuece y luego se enfría lentamente.
Extrusión
La extrusión mecanizada se utilizó para la producción en masa de bloques de terracota, popular en la década de 1920. La arcilla preparada se introducía en una máquina que luego empujaba la mezcla a través de un molde. La técnica requería que los bloques se hicieran con formas simples, por lo que este proceso se usaba a menudo para pisos, techos, revestimientos y luego tejas huecas de arcilla.
Acristalamiento
El último paso antes de disparar el material verde fue el acristalamiento . Los esmaltes verdaderos están hechos de varias sales, pero antes de la década de 1890, la mayoría de los bloques se esmaltaban por deslizamiento o se recubrían con una versión diluida de la mezcla de arcilla. Licuar la arcilla aumentó la cantidad de pequeñas partículas de sílice que se depositarían en la superficie del bloque. Estos se derretirían durante la cocción y se endurecerían. En 1900, casi todos los colores se podían lograr con la adición de esmaltes de sal. El negro o el marrón se hicieron añadiendo óxido de manganeso.
Disparo
El proceso de cocción en horno puede llevar días, hasta dos semanas. La arcilla se calienta lentamente a unos 500 ° C para eliminar el agua suelta o macroscópica entre las moléculas. Luego, la temperatura se aumenta a cerca de 900 ° C para liberar el agua unida químicamente en forma gaseosa y las partículas de arcilla comenzarán a fundirse o sinterizarse. Si el horno alcanza los 1000 ° C, las partículas de arcilla se vitrtificarán y se convertirán en vidrio. Una vez que se alcanzó la temperatura máxima, la arcilla se enfrió lentamente durante unos días. Durante la cocción se crea una piel de fuego. Una piel de fuego es la "corteza de pan" con forma de vidrio que cubre la galleta o el cuerpo interior.
Se utilizaron varios hornos a medida que se desarrolló la tecnología y se dispuso de capital para invertir. Los hornos de mufla fueron los hornos más comunes. Se usaron ya en 1870. Los hornos quemaban gas, carbón o aceite que calentaba una cámara interior desde una cámara exterior. Las paredes "amortiguaron" el calor para que los utensilios verdes no estuvieran expuestos directamente a las llamas.
Los hornos de tiro descendente también se utilizaron ampliamente. La cámara interior irradiaba calor alrededor de la terracota aspirando aire caliente desde detrás de una pared exterior de la cavidad. Al igual que la pared de la mufla, la pared de la cavidad protegía los utensilios verdes de la quema.
Instalación
Los primeros elementos de terracota se colocaron directamente en la mampostería, pero a medida que el metal estructural se hizo más popular, la terracota se suspendió con anclajes de metal. El desarrollo del hierro fundido y más tarde forjado como material estructural estuvo estrechamente relacionado con el surgimiento de la terracota. El hierro fundido se utilizó por primera vez como columnas en la década de 1820 por William Strickland. A lo largo del siglo XIX, el metal se incorporó más a la construcción, pero no se usó mucho estructuralmente hasta finales de la década de 1890.
Una serie de incendios desastrosos ( Chicago, 1871 ; Boston, 1872 ; y San Francisco, 1906 ) le valieron a la terracota la reputación de ser un material de revestimiento liviano e ignífugo que podría proteger el metal de la fusión. Se perforaron orificios en los bloques huecos en ubicaciones seleccionadas para permitir que los ganchos de metal 'J' o 'Z' conectaran los bloques al marco de acero que soporta la carga y / o paredes de mampostería. El metal se puede colgar verticalmente o anclar horizontalmente. Se utilizaron pasadores, abrazaderas, clips, placas y una variedad de otros dispositivos para ayudar a asegurar los bloques. Luego, las juntas se mortararían y el bloque se rellenaría parcialmente.
Degradación
Las razones más comunes por las que la terracota falla son: mala fabricación, instalación incorrecta, intemperismo, ciclos de congelación / descongelación y formación de sal por contaminación atmosférica. La porosidad de la terracota tiene un gran impacto en su rendimiento. La capacidad o incapacidad de que el agua y los contaminantes entren en el material está directamente relacionada con su capacidad estructural. La terracota es muy fuerte en compresión pero débil en tensión y resistencia al corte. Cualquier material anómalo que se expanda (hielo, sales, material de relleno incompatible o anclajes de metal corroídos) dentro del cuerpo de arcilla hará que se agriete y eventualmente se astille .
Las fallas inherentes pueden afectar gravemente el rendimiento del material. Un moldeado inadecuado puede causar la formación de bolsas de aire que aumentan la tasa de deterioro. Si el bloque no se cuece o enfría correctamente, la piel de fuego no se adherirá uniformemente al sustrato y puede desprenderse. Del mismo modo, si un esmalte no se cuece correctamente, se agrietará, se descascarillará y se caerá. Las decoloraciones pueden resultar de impurezas minerales como piritas o carbonatos de bario.
Una buena cantidad de daño proviene de un transporte, almacenamiento o instalación torpes del material. Si el mortero utilizado alrededor y dentro de los bloques es demasiado fuerte, la tensión se trasladará al bloque de terracota que fallará con el tiempo. Los anclajes metálicos interiores corroídos se expanden a un ritmo más rápido que el cuerpo cerámico circundante, lo que hace que falle de adentro hacia afuera. La carga incorrecta de los bloques huecos de terracota puede crear grietas por tensión.
El trabajo de reparación imperfecto a menudo exacerba los problemas subyacentes, acelerando también la descomposición de los elementos circundantes. La instalación de sellador en lugar de mortero, o la aplicación de un revestimiento impermeable, atrapará la humedad dentro de la terracota.
El medio ambiente también juega un papel importante en la supervivencia de la terracota. Los diferentes tipos de contaminación del aire pueden causar diferentes tipos de problemas en la superficie. Cuando llueve, el agua y las sales se absorben en los huecos dentro y alrededor de la terracota a través de la acción capilar. Si se congela, se forma hielo, lo que ejerce una tensión interna sobre el material y hace que se agriete desde el interior. Un problema similar ocurre con los contaminantes atmosféricos que son transportados a los huecos por las lluvias. La contaminación crea una solución ligeramente ácida que se alimenta del cuerpo de arcilla o se forma una costra de sal, lo que causa problemas similares a los del hielo.
Dado que la mayoría de los edificios de terracota tienen más de cien años, la terracota defectuosa se ha convertido en un problema en muchas ciudades como Nueva York . La ley exige inspecciones regulares y programas de mantenimiento y reparación, pero no obstante, incidentes muy publicitados como la muerte de Erica Tishman después de que un trozo de terracota se cayera de un edificio de 105 años.
Ver también
Fabricantes
- John Marriott Blashfield
- Cerámica Burmantofts
- Fambrini y Daniels , Lincoln
- Royal Doulton , Reino Unido
- Gibbs y Canning Limited
- Gladding, McBean , California, Estados Unidos
- Perth Amboy Terra Cotta Company de Perth Amboy, Nueva Jersey , EE. UU.
Referencias
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