La cottura

Una volta che la modellazione è completa si passa alla fase di essiccamento a temperatura ambiente, cioè alla fase in cui per evaporazione si ha la perdita dell’acqua d’impasto. 
Questo processo comporta una contrazione di volume dell’oggetto, ed è fondamentale che avvenga lentamente per evitare un eccessivo ritiro in crudo che porterebbe alla formazione di fratture. Dopo l’essiccamento, si ha la cottura, un trattamento termico a cui viene sottoposta la ceramica e che provoca nel manufatto trasformazioni chimico-fisiche irreversibili.
Per questo motivo la fase di cottura viene considerata una sorta di termo-metamorfismo poiché all’aumentare della temperatura, le fasi mineralogiche presenti nell’impasto argilloso diventano instabili e reagendo tra loro formano nuove fasi. Le trasformazioni che possono avvenire durante la cottura sono connesse a vari fattori tra cui: la 

composizione mineralogica dell’impasto, la granulometria dei minerali, la temperatura massima raggiunta e le condizioni ossido-riduttive dell’ambiente di cottura. Infatti, durante la combustione, il carbonio e l’idrogeno del combustibile reagiscono con l’ossigeno producendo anidride carbonica e vapore acqueo.
 
Fig. 1 :Diagramma che mostra le trasformazioni in un’argilla calcarea dovute a riscaldamento da 300 a 1100 °C (da Fig. 4.  TrindadeM.J., Dias M.I.,CoroadoJ., Rocha F. (2009) “Mineralogical transformations of calcareous rich clays with firing: A comparativestudy between calcite and dolomite rich clays from Algarve, Portugal”, Applied Clay Science, 42, 345–355).
 
Se l’ossigeno non è sufficiente per completare la reazione, carbonio ed idrogeno vengono ossidati solo parzialmente, e quindi l’ambiente di cottura risulterà riducente portando alla creazione di ceramiche con matrice di colore scuro. Se l’ossigeno invece è sufficiente a portare a compimento la reazione, si formerà un ambiente ossidante, e le ceramiche saranno caratterizzate da una colorazione della matrice rosso-arancio.
 
 
Fig. 2: Esempio di fornace a fossa, ricostruita nell’ambito di un progetto di archeologia sperimentale (da http://www.gestiritrovati.com).
 
L’insieme delle transizioni che avvengono durante la cottura di un corpo ceramico sono principalmente le seguenti:
 
-da temperatura ambiente a circa 200°C viene eliminata l’acqua residua d’impasto, che non era evaporata durante l’essiccamento, e buona parte dell’acqua d’interstrato 
 
-Tra 300°C e 600°C avviene la combustione delle materie organiche
 
-Tra 450°C e 650°C avviene l’eliminazione dell’acqua reticolare 
 
-Tra 400°C e 500°C avviene la decomposizione dei solfuri
 
- A 400 °C, in ambiente ossidante, ha inizio l'ossidazione del Fe2+che si completa a 600 °C con la formazione di ematite
 
-Attorno ai 700°C avviene la decomposizione dei carbonati che si completa a circa 900°C
 
-Tra 600°C e 1000°C avviene l’interazione tra minerali argillosi e minerali non argillosi portando alla formazione di minerali di neoformazione come diopside, gehlenite e anortite
 
-Oltre i 1000°C fondono i feldspati con la formazione di vetro 
Inoltre, è importante considerare anche la fase del raffreddamento in cui le trasformazioni chimiche continuano fino al raggiungimento di 200 °C.
 
La definizione degli intervalli di stabilità delle diverse fasi minerali e la ricostruzione delle trasformazioni chimico-fisiche che possono avvenire durante la fase di cottura risultano fondamentali per determinare in campioni archeologici la temperatura massima raggiunta durante la cottura. Infatti, conoscendo la composizione mineralogica di una ceramica, la coesistenza di determinate fasi permette di risalire ad un intervallo di temperatura a cui è stata sottoposta la ceramica durante la cottura (Fig.1).
 

Le trasformazioni chimico-fisiche che portano alla formazione della ceramica sono strettamente connesse anche all’ambiente in cui avviene la cottura. Infatti, contemporaneamente all’evoluzione della ceramica e delle modalità produttive, si assiste ad un evoluzione delle fornaci. Le fornaci più antiche sono quelle a cielo aperto, molto diffuse nel Neolitico e nell’età del Bronzo. Erano costituite essenzialmente da una buca nel terreno in cui i vasi venivano posti a diretto contatto con il combustibile, coperti da una catasta di fascine lignee (Fig. 2). Le temperature raggiunte risultavano essere medio-basse (tra i 600°C e gli 800°C) e la distribuzione del calore non era uniforme a causa del tiraggio irregolare. Con l’evoluzione si assiste all’introduzione della fornace fissa, costituita da una camera chiusa di cottura in cui i manufatti ceramici venivano separati dal combustibile (Fig. 3). In queste condizioni era possibile raggiungere temperature maggiori (anche 1300°C), una migliore distribuzione del calore e il controllo della cottura in tutte le fasi.
 
 
 

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L'ESERCITO DI TERRACOTTA (ITA)

“Victorious warriors
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while defeated warriors
go to war first
and then seek to win”

Sun Zu

L'esercito di terracotta
 
 
“I guerrieri vittoriosi
prima vincono
e poi vanno in guerra,
mentre i guerrieri sconfitti
prima vanno in guerra
e poi cercano di vincere”

Sun Zu