Исследования по получению майолики Хорезма: анализ сырья

АННОТАЦИЯ

В этой статье о майолике, которая является одним из основных сырьевых материалов хорезмской архитектуры, был проведен анализ сырья, пригодного для   производства, с изложением данных о   химическом, минералогическом, гранулометрическом составе и технологических свойствах. Отмечалось, что поверхность гладкая, без швов, пузырьков и камней, поскольку глянцевость образцов, обработанных традиционными методами, составляет около 78-84%.

ABSTRACT

In this article about majolica, which is one of the main raw materials of the Khorezm architecture, an analysis of the raw materials suitable for its production was carried out, outlining data on its chemical mineralogical, granulometric composition and technological properties. It was noted that the surface is smooth without seams, bubbles and stones, since the glossiness of samples processed by traditional methods is about 78-84%.

Ключевые слова: песоксодержащая глина, майолика, химический состав, гранулометрический состав, дифрактограмма глины, фаза рентгеноструктуры, обжиг, температурный коэффициент линейного расширения, дисперсность.

Keywords: sand containing clay, majolica, chemical composition, particle size distribution, clay diffractogram, phase of X-ray diffraction, firing, temperature coefficient of linear expansion, dispersion.

В процессе строительства современного жилья и ремонта архитектурных памятников необходимо проводить исследования по получению материалов, которые устойчивы к атмосферным воздействиям, внешне красивы и серьезны, имеют высокую механическую прочность. Одним из таких материалов является майолика.

Майолика – это продукт, получаемый в результате термического обжига, механически обработанная поверхность которого покрывается легко ликвидируемым стеклопластиковым покрытием и подвергается механической обработке сырьевым составом на основе керамической технологии [3].

В литературных источниках был приведен ряд данных о технологии получения майолики, но данные о технологии получения майолики Хорезма были изложены в небольшом количестве [1; 4].

Майолика является одним из основных продуктов Хорезмской школы архитектуры. Одним из актуальных вопросов, стоящих перед специалистами сферы, является изучение хорезмской майолики, в частности, применяемых в ее производстве сырьевых шихт и специфических методов их обработки, а также разработка на основе этих данных современной технологии получения продукции.

Как получали майолику веками сохранившую свою яркость, сочность красок, устойчивую к влиянию погоды и радиации солнечных лучей, майолику украшающую Хивинские минареты? Какое сырьё использовали?  Наши исследования проводятся на основе опроса населения по изучению образцов, взятых из памятников. Существует предположение, что бассейн озера Говук, расположенного в районе Хивы, к северу от города Хива, в районе сапологи майолики, был взят на основе лессовидного суглинка.

Таблица 1.

Химический состав лессовидного суглинка месторождения Говук кул

Результаты исследований по изучению гранулометрического состава сырья приведены в таблице 2.

Имеются исторические данные о том, что при строительстве стен крепости Хива использовалось сырье этой территории. Сырье этой зоны светло-серого цвета, в некоторых местах желтого цвета. Наша рабочая группа изучала толщину слоя до 7 м. Верхний слой состоит из неокрепшего слоя почвы 1,2-1,5 м. Химический и гранулометрический анализ полученных образцов представлен в таблицах 1 и 2. При воздействии на образцы 10%-ым раствором HCl образцы вспенились, что указывает на наличие в его составе карбонатных пород.

Результаты определения химического состава образцов сырья традиционными методами приведены в таблице 1. Согласно химическому анализу сырья, в его составе SiO₂ в среднем составляет 57,07.

В составе сырья, используемого в экспериментальных работах, содержание Al₂O₃ составляет в среднем 12,74%.

Таблица 2.

Гранулометрический состав лессовидного суглинка месторождения Говук-куль

По результатам эксперимента приоритетным (43,80%) является количество частиц размером 0,063-0,01 мм в сырье, доля частиц между 0,01-0,001 мм – 35,29%, количество частиц меньше 0,001 мм – 19,41%. Выявленный минералогический состав образцов сырья в исследовательской работе представлен в таблице 3.

Таблица 3.

Минералогический состав лессовидного суглинка месторождения Говук-куль

По полученным результатам отмечено, что в составе сырья преобладают кварцевые минералы – до 20%, гидрослюды – до 10%, каолиниты и монтмориллониты – до 32%, минералы полевого шпата – до 15%, а также небольшое количество гипса и сидеритовых минералов. Рентген-фаза анализа сырья подтвердила эти результаты, в результате чего кварц (д/п=0,181; 0,197; 0,211; 0,240; 0,334; 0,423 нм), гипс (д/н=0,185 нм), гидрослюда (д/н=0,202; 0,225; 0,287; 0,317; 0,353; 0,367 Нм), каолинит (d/n=0,238; 0,420 нм), монмориллонит (d/n=0,308 нм).

По результатам проведенного исследования технологических свойств образцов огнестойкость этого сырья составила 1100^оС, вязкость – 6,95, коэффициент чувствительности к сушке – 180 сек., механическая прочность при сжатии – 2,11 МПа, объемная масса –1425cg/м³.

В целях изучения возможности получения майолики на основе сырья этой территории образцы (верхние слои) были помещены в пластиковые емкости с водой на три дня. Верхняя часть массы была декантирована, средняя часть отделена и обезвожена до влажности 7-8%: массу подвергали механической обработке с помощью силы рук и помещали в специальные заготовки.

Рисунок 1. Дифрактограмма лессовидного суглинка месторождения Говук-куль

Размер формованных образцов – 5,0 х 5,0 х 2,0 см. Образцы высушивали до постоянной массы при температуре 180^оC в лабораторных условиях. Процесс приготовления был осуществлен в лабораторной печи SNOL-1200. В целях глазирования полученных образцов получено традиционное содержание глазура, содержащее SiO₂ – 68,0; Al₂O₃ – 8,0; CaO – 6,41; MgO – 0,40; C₂O – 3,05; Na₂O – 5,95; TiO₂ – 8,0 [5]. Крепление глазура к керамике велось на основе специального режима с максимальной температурой 1050^оC и в окислительной среде. Визуальный анализ глазированных поверхностей показал, что они полностью распространяются, образуются без сборочных швов, пузырьков и камней, а глянцевость составляет 78-84%. В дальнейших исследованиях было запланировано исследование эксплуатационных свойств образцов.

В заключение были изучены возможности производства майоликовых пород, применяемых в исторических памятниках Хивы, определены перспективы их использования в реставрационных работах.

В качестве основного сырья был выбран лессовидный суглинок на территории Говук-куль, изучен его химический, минералогический и гранулометрический состав, а также керамико-технологические свойства. На основе полученных анализов были синтезированы образцы майолики в лабораторных условиях. В результате исследования установлена возможность производства майолики из лессовидного суглинка месторождения Говук-куль.

Список литературы:
1. Гражданкина Н.С Архитектурно-строительный материал Средней Азии. – Ташкент: Узбекистан, 1989. – С. 72.
2. Пущарский Д.Ю. Рентгенография минералов. – М.: ЗАО «Геоинфоримарк», 2000. – 288 с.
3. Технология фарфорового и фаянсового производства / И.А. Булавин, А.И. Августиник и др. – М.: Легкая индустрия, 1975. – 448 с.
4. Уталиев С.А. Архитектурный декор и зодчество Хорезма в эпоху Монгольских ханств // Актуальные вопросы общественных наук: социология, политология, философия, история: Мат-лы XXV междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 17 июня 2013 г.). – Новосибирск: Сибак, 2013. – С.
5. Французова И.Г. Общая технология фарфорофаянсового производства. – М.: Высшая школа, 1986. – 150 с.