Arcillas y engobes

ARCILLAS Y ENGOBES

Lic. Florencia Melo
Cátedra Taller Complementario de Cerámica
 
Arcilla naturales de Catamarca, Argentina (del muro de Karina Garret)


ARCILLAS

Cerámica es por definición arcilla cocida. Comenzaremos entonces, hablando de esta materia prima.


La arcilla es una sustancia mineral presente en la mayor parte de la corteza terrestre que se ha ido formando a lo largo de millones de años. Es resultado  de la erosión y desintegración de rocas feldespáticas -como el granito-  que al descomponerse desprenden partículas de alúmina y sílice. Estos dos últimos minerales, combinados con agua, forman la arcilla pura, cuya composición se expresa químicamente como:

 Al2 O3. 2 Si O2. 2 H2O


Esta es una fórmula ideal, pues todas las arcillas contienen algún tipo de impureza. Dichas impurezas junto a las variaciones en la fórmula ideal explica las diferentes características de los numerosos y diversos grupos de arcillas.

Specimen. Instalación de flores de porcelana cruda de la artista británica Clare Twomey

Según su origen las arcillas se clasifican en dos grandes grupos: primarias y secundarias

Arcillas primarias o residuales o caolines
Este tipo de arcillas han permanecido más o menos en el mismo sitio de su formación rocosa original, por lo tanto han tenido poco contacto con otro tipo de elementos. Se las aprecia por su pureza, resistencia y blancura. Los caolines constituyen uno de los ingredientes esenciales para las pastas de porcelana.
Las partículas que conforman estas arcillas son grandes, lo que las hace poco plásticas y más difíciles de trabajar en comparación con las arcillas secundarias.

Bethany KrullEsfinge con suéter. Porcelana y textil

Arcillas secundarias o sedimentarias
En contraposición, se denomina así a aquellas arcillas que por la erosión del viento, del agua y de los corrimientos de tierra, han sido desplazadas y transportadas lejos de su lugar de origen. Las partículas que las componen son más finas, no sólo porque las partes más pesadas se han ido depositando en el agua por orden de densidad, sino también,  porque todos estos movimientos las fueron moliendo y haciéndolas aún más pequeñas.
Otra consecuencia fundamental de estos movimientos, es que a su paso han ido incorporando diversas impurezas: tanto materiales orgánicos que contribuyen a la plasticidad, como sustancias inorgánicas (otros minerales) que alteran su color original. Estas contaminaciones, lejos de malograr una arcilla, la enriquecen aportando valiosas diversidades.

Seriados, obra realizada con arcillas extraídas en Punta Indio.
Experimentación con pastas locales. Nicolás Montani, estudiante de la CTCC 2011


PROPIEDADES GENERALES DE LAS ARCILLAS

Teja de la época romana con pisadas de gato. La sensibilidad de la arcilla permite plasmar hasta los detalles más nimios como estas huellitas 
y traerlos hasta el presente


Plasticidad: es la propiedad física más importante de una arcilla. Permite que al mezclarla con agua, se la pueda modelar y obtener con ella formas de cualquier tamaño. Al secarse, consigue mantener esa forma. Al cocerse se endurece, se torna densa, adquiere consistencia de roca y nunca varía. La cerámica cocida al rojo o a más temperatura permanece siempre igual a menos que se rompa.
La estructura natural de las partículas que componen la arcilla corresponde a una forma plana de tipo hojuelas o escamas que tienden a resbalar unas sobre otras, manteniendo una buena cohesión entre sí.
La plasticidad depende en gran medida de la finura o tamaño de dichas partículas. En comparación con ellas, incluso los minerales más finamente molidos están constituidos por cristales granulares grandes que no pueden mantenerse unidos.
También favorece a la plasticidad la proliferación de materia orgánica -como algas y bacterias- en la arcilla por exposiciones al aire y a las lluvias.

Ejemplo de merma: pieza húmeda (recién sacada del molde), bizcochada a 900º C, luego esmaltada y y llevada a la temperatura final de gres a 1230ºC. Taller de Producción Artesanal del IMCA EV

Merma: al hidratarse las arcillas la absorben, se ablandan y aumentan su volumen. De modo opuesto, las arcillas húmedas se endurecen al entrar en contacto con el aire, a la vez que su volumen va disminuyendo durante la desecación.
Esta reducción de volumen provocada por la pérdida del agua se llama merma y se produce en dos tiempos: el agua física de la arcilla desaparece a 120 ºC, en tanto que el agua química o agua de constitución, lo hace entre los 500 ºC y los 700 ºC. Alcanzada esta última temperatura, la arcilla se hace dura y pierde su poder de ligazón. Tras el proceso de la cocción, es que la arcilla se transforma en cerámica.

Para leer más sobre arcillas, procesos y técnicas cerámicas, consultar el material de cátedra sobre Métodos constructivos en este mismo blog.

Gertraud Mohwald

ADITIVOS

A un cuerpo de arcilla se le pueden incorporar distintos tipos de elementos

Elementos que desaparecerán en la cocción: Cualquier elemento que no sea de origen mineral, o no cerámico, no sobrevivirá las altas temperaturas que requiere este tipo de procesos.
Es posible añadir todo tipo de productos orgánicos -de molienda más o menos fina- que puedan ser amasados e incorporados dentro de la arcilla como ser: aserrín, paja, yerba, café molido, hebras de té, fibras vegetales -como la paina/ algodón del palo borracho o la pelusa dela totora- etc. También pueden agregarse elementos sintéticos: hilos de nylon cortados, por ejemplo. El sentido, intenciones, y resultados buscados son tan diversos como legítimos: lograr texturas, imitar calidades, obtener una pasta más liviana post-cocción, o más resistente a los diferentes estados de humedad durante el proceso. Todos estos añadidos se quemarán durante el horneado, resultando que las paredes de nuestra pieza serán más porosas y, en principio, menos resistentes. Para no perder la plasticidad ni arriesgar la integridad de nuestro trabajo, es conveniente que este tipo de aditivos no superen el 30 % del volumen del cuerpo arcilloso.
Uno de los elementos más empleados por los ceramistas es la pulpa de papel que da origen a la técnica llamada pasta de papel o paper clay. 

Vasos de paper clay de José Ramos


También es posible incorporar este tipo de aditivos solamente sobre la superficie de la pieza, una vez obtenida la forma para no involucrar todo el cuerpo arcilloso. Un ejemplo tradicional son los granos de arroz en las piezas de porcelana oriental.

Elementos que perdurarán luego de la cocción: Se trata de elementos de origen mineral y/o cerámico
No solo no desaparecerán en la cocción cerámica, sino que se transformarán durante la misma. 
También aquí podemos agregar productos que alteren la textura y la estructura de la pasta arcillosa: arena, limaduras de metales (como bronce, por ejemplo), chamote, cenizas volcánicas, etc. 

Alfar -Ushuaia. Minerales de Tierra del Fuego: lajas, arena y arcilla

Podemos incorporar óxidos o pigmentos cerámicos amasándolos junto con la pasta y obtener una arcilla coloreada de modo artificial. Los óxidos metálicos más utilizados en cerámica son: hierro, cobre, manganeso, cobalto, cromo, antimonio, zinc, titanio, níquel.
 

Sulfatos: se trata de otro tipo de minerales derivados de los metales ya mencionados, especialmente se hierro, cobre, manganeso y cobalto. Se presentan en forma de cristales grandes que pueden molerse con facilidad. A diferencia de los óxidos y carbonatos, son solubles en agua, por lo tanto, al amasarlos con la arcilla se irán disolviendo en ella generando ciertos efectos y recursos expresivos. Los cristales también pueden incrustarse en la superficie una vez obtenida la forma. A medida que la pieza se vaya secando, los cristales se irán disolviendo en el cuerpo arcilloso dando lugar a manchas de color con formatos orgánicos.

Acritarcos, cerámicas coloreadas con sulfatos de Mercedes Martínez, estudiante de la CTCC en 2013

*Más sobre colorantes cerámicos en el material de cátedra sobre Pátinas y esmaltes. Tratamientos de superficie sobre piezas bizcochadas, en este mismo blog.


FÓRMULA BÁSICA PARA ARCILLAS COLOREADAS 1020º-1040ºC
(expresada en volúmenes)

Utilizando óxidos como colorantes:
  • 20 partes de arcilla en polvo
  • entre 1 y hasta 3 partes de fundente alcalino (a mayor cantidad de fundente, más intenso el color)
  • entre 1/4 y hasta 3 partes de óxidos (en el caso de los óxidos de cobre y cobalto, recomendable no excederse en más de una parte)

Utilizando pigmentos bajo cubierta como colorantes:
  • 20 partes de arcilla en polvo
  • entre 2 y hasta 4 partes de fundente alcalino (a mayor cantidad de fundente, más intenso el color)
  • entre 1/4 y hasta 2 partes de pigmento de bajo cubierta

Alice WaltonVale Ribbons, porcelanas coloreadas, 2020



COMBINACIÓN DE LA ARCILLA CON ELEMENTOS NO CERÁMICOS

He aquí un amplio campo de experimentación. Podemos separar la propuesta en dos grandes grupos. Por un lado los materiales pequeños  de determinados metales que podrán ir junto con el cuerpo arcilloso durante la cocción. Y por otro lado, objetos diversos que se combinarán con nuestras piezas cerámicas una vez ya horneadas.

En el primer caso, la gran dificultad que tenemos es la merma de la arcilla: mientras esté húmeda adaptará perfectamente con el material no cerámico, pero esto se modificará a medida que la arcilla se seque. Por otro lado, dicho material no cerámico, tendrá un comportamiento diferente al de la arcilla durante la cocción. Para reducir las posibilidades de fracaso debemos considerar:
  • El elemento no cerámico debe ser de tamaño mínimo
  • Emplear una arcilla con bajo coeficiente de contracción (por ejemplo, una arcilla con chamote)
En caso de no poder resolver ninguna de las situaciones anteriores, conviene calcular el porcentaje de contracción de la arcilla utilizada y agregar el elemento no cerámico luego de la cocción.

Florencia Melo. Calipso, 2012. Detalle pestañas con tachuelas incrustadas pre-cocción

En el segundo caso, es conveniente que el objeto “extra” en cuestión lo tengamos antes y durante la construcción de las partes cerámicas. Así podremos lograr una óptima combinación y acople entre ambos. No perdamos de vista que mientras la arcilla esté fresca, contaremos con un material versátil y de fácil adaptación, pero que una vez seca y horneada nuestra pieza, las posibilidades de maniobra serán escasas o nulas.

Mariel Tarela. Débora-Dora, cerámica y técnica mixta



Importante: no debemos perder de vista que toda experimentación implica un riesgo no sólo para nuestro propio trabajo, sino para los demás con quienes comparte la horneada, para el material de carga y para el horno en sí. Entonces, conviene hacer pruebas, tomar nota de lo que se hace, estudiar los comportamientos de lo que querramos buscar y extremar todos los recaudos.

CLASIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE CERÁMICAS SEGÚN SU TEMPERATURA DE COCCIÓN

Como explicamos más arriba, la fórmula química que define un producto arcilloso es ideal, y en sus múltiples variantes abarca un gran espectro de pastas cerámicas. Sus componentes permitirán o requerirán diferentes temperaturas de cocción, a mayor temperatura, mayor resistencia mecánica y química. No hay clasificaciones absolutas, pero podemos considerar tres grandes grupos:


Bajas temperaturas: Se consideran a las arcillas cuya cocción está comprendida entre los 700 y los 1100 ºC. Entre los 700 y los 900 ºC se consideran temperaturas muy bajas. Allí podemos ubicar a las arcillas rojas que derivarán en terracotas, las tejas y los ladrillos macizos. Luego entre los 1000 y los 1100ºC, tenemos pastas blancas, cremas y rosadas. Por ejemplo, en nuestro taller horneamos entre 1020º-1040º C


Instalación en terracota de Andrew Livingstone

Temperaturas medias: 1100-1180 ºC. 

Altas temperaturas: 1180-1400 ºC. Gres, porcelana y material refractario 

Botella de gres del maestro Shoji Hamada (1894-1978)

Natalia Khlebtsevich. Luz blanca, porcelana, 2009



Un mismo elemento tendrá un comportamiento diferente según a la temperatura que lo sometamos durante la cocción cerámica. Tomemos por ejemplo una arcilla sedimentaria roja, que contenga una alta proporción de óxido de hierro en su composición: horneada a bajas temperatura mantendrá su estado sólido y puede utilizarse para modelar piezas. Pero al hornearla en altas temperaturas probablemente llegará a fundirse, se licuará y funcionará como un esmalte.

Adobe

Obra en adobe de Gabriel Chaile

El adobe es un ladrillo de barro y paja secado al sol, que no ha pasado por ningún tipo de cocción y se utiliza en la construcción de viviendas. En la contemporaneidad muchos artistas eligen este material para plasmar sus proyectos y obras. Se lo considera dentro del campo de la disciplina cerámica.

ENGOBES

Ánfora griega, diseño realizado con engobes


Definición
Son arcillas líquidas o barbotinas a las que se han adicionado colorantes, en forma de óxidos metálicos o de sus pigmentos derivados. Los engobes pueden variar en espesor, según su aplicación, pero lo ideal es que tengan la consistencia de una crema.
Conviene que la arcilla que intervenga en la composición del engobe sea del mismo tipo que aquella sobre el que vaya a  ser aplicado. Esta precaución asegura una mayor adaptación de ambos.
También se le puede agregar un pequeño porcentaje de fundente, que no solo contribuirá a la adherencia, sino que ayudará a desarrollar el color.


Perspectiva histórica
Históricamente el engobe es el método de coloración de superficie más primitivo, anterior al descubrimiento del esmalte. La cerámica griega, etrusca, romana y toda la cerámica precolombina fueron decoradas con engobes. Los alfareros de la cultura Nazca en el Perú precolombino fueron los que lograron llevar a los engobes a su máxima perfección.

Vasija  de la cultura Nazca

Elaboración
Siendo el engobe por definición una arcilla coloreada utilizada en forma más líquida para cubrir o contrastar con la arcilla del cuerpo de la pieza, entonces, toda arcilla natural puede ser utilizada como tal. Habrá que considerar si tiene una buena adaptación, si no se descascara, etc, pero en principio, podrá usarse como tal.
Sin embargo, puede suceder que tal vez no tengamos a nuestra mano arcillas naturales coloreadas, o querramos obtener una determinada paleta de colores. Entonces podremos crear nuestro propio color a partir de arcilla y colorantes. Hemos formulado sencillamente los engobes en volúmenes empleando todos los materiales en polvo (secos) para tener más precisión en cuanto a las medidas. Así podremos repetir los mismos colores cuantas veces fuera necesario.

FÓRMULA BÁSICA PARA ENGOBES 1020º- 1040º, expresada en volúmenes


Utilizando óxidos como colorantes:
  • 10 partes de arcilla en polvo
  • entre 1 y hasta 3 partes de fundente alcalino (a mayor cantidad de fundente, más intenso el color)
  • entre 1/4 y hasta 3 partes de óxidos (al igual que en las arcillas coloreadas en el caso de los óxidos de cobre y cobalto, recomendable no excederse en más de una parte)

Utilizando pigmentos bajo cubierta como colorantes:
  • 10 partes de arcilla en polvo
  • entre 2 y hasta 4 partes de fundente alcalino (a mayor cantidad de fundente, más intenso el color)
  • entre 1/4 y hasta 2 partes de pigmento de bajo cubierta

Penny Evans. Piezas en proceso con engobes, 2015

Aplicación  
Ya hemos hablado de la merma que sufre la arcilla durante el secado y la cocción. Al ser el engobe básicamente una arcilla, se comportará como tal. Por esto se lo aplica cuando la pieza ha adquirido dureza de cuero, para que se seque junto con la pieza, se adapte a ella, y no se descascare ni desprenda.
La aplicación en sí misma puede ser una técnica decorativa: pincel, soplete, jeringa, pera de goma, etc.

Silvia Solís. Noción de infinito, engobes bruñidos, 2005. Chubut, Argentina


Otras posibilidades una vez que el engobe se ha oreado son:

Bruñido
Consiste en abrillantar la pieza por medio de frotación. Para esto se utiliza un objeto plano, duro y muy liso, como por ejemplo una cuchara de metal. Tradicionalmente se utiliza una piedra de ágata
El bruñido homogeneiza la superficie exterior, y no sólo la pieza adquiere un brillo característico, sino cierta impermeabilización.
 
Vasija con engobe bruñido de Teresita Naranjo

Alisado
Consiste en eliminar de la superficie externa de la pieza las irregularidades que pudieran existir. Este procedimiento se puede realizar con un trapo (tradicionalmente con hojas de maíz), o cualquier otro material suave, antes de poner a secar la pieza. Una alternativa puede ser un trozo de algodón envuelto en nylon.
Este trabajo no implica el esfuerzo de frotación que requiere el bruñido.

Esgrafiado
Puede o no combinarse con las anteriores. Consiste en raspar con una herramienta punzante, atravesando el engobe, para dejar a la vista la arcilla.

Vasos esgrafiados de Louise Gelderblom
Fernando Arce. Los camineritos. Engobes esgrafiados

Incrustación
Técnica también conocida como mishima. Consiste en realizar cortes, grafismos o incisiones en la superficie de la arcilla y luego rellenarlos con engobes de colores contrastantes. Conviene que el engobe esté un poco espeso para favorecer la adaptación.
Una vez llenas las líneas, se deja reposar el  engobe hasta que la superficie se endurezca. Cuando está a dureza de cuero se eliminan los excesos rascando con una herramienta metálica, de manera que afloren las líneas de color. Y cuando esté completamente seca, podrá lijarse cuidadosamente para que el dibujo quede nítido.


Geninne Zlatkis. Cuenco con incrustación de engobe azul

Una vez medidos todos los elementos, los colocaremos en un mortero y lo mezclaremos suavemente en seco por aproximadamente media hora. Luego iremos agregando agua y mezclando con la mano del mortero hasta obtener una consistencia cremosa. El engobe así preparado puede conservarse en un recipiente hermético y se mantendrá listo para usarse. En caso de que endurezca, bastará con colocarlo de nuevo en el mortero y repetir la hidratación. Como toda arcilla, convendrá dejarla descansar al menos 24 horas antes de su utilización.

Luciano Polverigiani, arcilla coloreada y engobe

EJEMPLO DE LA PREPARACIÓN DE UN ENGOBE

En este caso se trata de un engobe coloreado con pigmento  de bajo cubierta azul


Los tres materiales en polvo: arcilla tinkar, fundente alcalino
y pigmento bajo cubierta azul 211

Se colocan todos los materiales en un mortero de porcelana y
comienzan a mezclarse. Al comienzo, pueden distinguirse por separado.

La mezcla debe continuar al menos media hora a ritmo suave,
pero sostenido. Paulatinamente los tres elementos irán integrándose.

Añadir agua de a poco y continuar mortereando hasta obtener
una consistencia cremosa

Aparecerán grumos

Mezclar con el pilón enérgicamente...

...hasta obtener una consistencia homogénea.

Trasvasar a un recipiente de boca ancha. Bien tapado, se conserva perfectamente

¿CÓMO PREPARAR UN ENGOBE EN CASO DE NO CONTAR CON UN MORTERO?

La querida ceramista Clara Giorello tiene un propuesta y los resultados son excelentes:
"Engobes a mi manera"
 Preparación del engobe
1- Medir los elementos y colocarlos en un recipiente.
2 - Agregar agua hasta apenas cubrir. Esperar unos 15 minutos hasta que el agua "penetre". Mezclar muy bien con pincel.
3 - Tamizar 2 o 3 veces. Yo suelo usar primero un tamiz malla 50, luego otro malla 80 y por último uno malla 100.
4- Agregar más agua de a poco hasta conseguir una consistencia de "crema chirla". Tanto para tamizar como para mezclar el engobe, usar pinceles "duros". Para tamizar es preferible uno chato y corto.
5 - Para aplicar el engobe, los pinceles tienen que ser SUAVES, sí o sí. Con una pinceleta y un pincel fino de punta alcanza pero son útiles: pinceletas, pincel chato de borde recto, pincel chato de borde chanfleado, pinceles finos y puntiagudos para líneas

Atmósfera oxidante: Se trata de las cocciones cerámicas en las que hay suficiente suministro de oxígeno en la cámara del horno. Esto sucede en aquellos hornos en los cuales el combustible está separado de la cámara de cocción -en el caso de que el calor se genere por combustión (leña, carbón, gas, fuel-oil, etc). En los hornos eléctricos, no se genera una combustión, sino que las resistencias eléctricas son las que generan calor, y las paredes del horno son lo suficientemente aislantes para que no se disipe. En este tipo de hornos, la atmósfera de cocción es oxidante.

Atmósfera reductora: Son cocciones con entrada de aire muy reducida, lo que provoca cambios a nivel superficial en pastas y esmaltes. Como se desprende de la explicación anterior, en los hornos en los que hay combustión puede haber atmósferas reductoras -generalmente parciales- o se pude generar una reducción a propósito dentro de la cámara de cocción añadiendo algún elemento que sofoque la entrada de oxígeno. Una atmósfera reductora también puede hacerse en una situación post-cocción: ya sea sumergiendo en material orgánico una pieza sacada del horno al rojo vivo (raku) o bien ahumando una pieza ya bizcochada (y fría) con papel y/o hojas.

Barbotina: en realidad describe un estado de la arcilla. Es arcilla en estado líquido o fluido.

Bizcocho: horneada de bizcocho. Se le llama así a la primer horneada de las piezas cerámicas. Y a veces a las piezas que ya han tenido una primer horneada: "una pieza en bizcocho"

Chamote: Material cerámico molido a diferentes grosores que suele añadirse a la arcilla húmeda para reducir la merma, controlar las tensiones durante el secado y prevenir tensiones y roturas. El chamote puede ser desde impalpable, hasta un grosor relativamente grande -de más de 2 mm.

Dureza de cuero: Se llama así al estado del barro en el que todavía conserva algo de humedad, pero ya no es plástico. Si se lo llegara a presionar, se partiría. Es en este estado cuando e se aplican los engobes.

Fundente: es una combinación de minerales que reducen el punto de fusión de la sílice en la pasta cerámica, formando un cristal o vidriado. Es el componente mayoritario de un esmalte.



Material de Cátedra elaborado por la Lic. Florencia Melo
 Cátedra Taller Complementario de Cerámica  | FDA | UNLP 


Las imágenes y textos aquí empleados son uso exclusivo personal, no comercial y responden a  fines educativos. Los sitios enlazados por hipervínculos son responsabilidad de sus respectivos autores.