Архитектурная терракота относится к обожженной смеси глины и воды, которая может использоваться в неструктурных, полуструктурных или структурных целях снаружи или внутри здания. [1] Терракота — это древний строительный материал , который переводится с латыни как «обожженная земля». Некоторые виды архитектурной терракоты прочнее керамогранита . Она может быть неглазурованной, окрашенной, глазурованной или глазурованной .
Обычно сплошной в более ранних применениях, в большинстве случаев с 19 века и далее каждый кусок терракоты состоит из полой глиняной сетки, охватывающей пустое пространство или ячейку. Ячейка может быть установлена сжатой с помощью раствора или подвешена с помощью металлических анкеров; такие ячейки часто частично засыпаются раствором.
Терракоту можно использовать вместе с кирпичом для декоративных зон; если источник глины один и тот же, их можно заставить гармонировать, а если разный — контрастировать. Часто это облицовка другого структурного материала.
Терракоту производили древние греки , вавилоняне , древние египтяне , римляне , китайцы , а также культуры долины реки Инд и коренных американцев . Она использовалась для черепицы, медальонов, статуй, капителей и других мелких архитектурных деталей. [2]
Индийские производители терракоты вручную прессовали, отливали и дважды формовали глиняную смесь. Гипсовые слепки были найдены в нескольких древних местах в Афганистане, Бангладеш, [3] Индии и Пакистане. [4] Сходство мотивов и производственных процессов заставило ученых отметить перекрестное культурное опыление между эллинскими и скульптурными терракотовыми традициями долины реки Инд. [5] Известные ранние примеры включают храм Бхитаргаон и джайнский храм в районе Махбубнагар .
Традиции изготовления терракоты в Китае, Корее и Японии были сосредоточены на неархитектурных целях, таких как изготовление скульптур или посуды для приготовления пищи, однако различные формы терракотовой плитки были популярными кровельными материалами. [6]
Греки использовали терракоту для капителей, фризов и других элементов своих храмов, таких как в Олимпии или Селении. [7] Внутри страны они использовали ее для скульптур и черепицы. Этруски использовали терракоту для черепицы, облицованных балок и закрытых ею кирпичных стен. Римским терракотовым новшеством была система подогрева пола или гипокауст , которую они использовали для своих бань. [8] Средневековая европейская архитектура не расширила использование терракоты за пределы древних. Производство черепичных крыш сократилось с появлением дешевой соломенной кровли, которая стала широко доступна. [9] Южногерманские , итальянские и испанские города-государства сохранили эту традицию.
Ричард Холт и Томас Рипли запатентовали рецепт искусственного камня в 1722 году. Бизнес был довольно успешным в производстве небольших архитектурных украшений. Их компания была передана Джорджу [ dubious – обсуждать ] и Элеанор Коуд в 1769 году. [9] [ нужен лучший источник ] [См. камень Коуд , См. Элеанор Коуд ] Джордж умер год спустя, оставив компанию своей жене и дочери, обе звались Элеанор Коуд. Дамы Коуд [ dubious – обсуждать ] популяризировали серую смесь терракоты как альтернативу камню с помощью таких архитекторов, как Хорас Уолпол и сэр Джон Соун. Георгианский архитектурный стиль был в моде, и спрос на повторяющийся, вдохновленный классикой декор был очень модным. Здания Музея Виктории и Альберта (1867–1880) и Музея естественной истории Лондона (1879–1880) открыли эру массового производства архитектурной терракоты.
Самый ранний производитель архитектурной терракоты в Соединенных Штатах был основан Генри Толменом-младшим в Вустере, штат Массачусетс , около 1849 года. В 1850-х годах архитекторы Нью-Йорка, такие как Ричард Апджон и Джеймс Ренвик, использовали ее в некоторых своих проектах, но материал не получил широкой популярности, и многие американские архитекторы ошибочно полагали, что он не выдержит североамериканского климата. [10] [11]
Чикагский пожар 1871 года уничтожил многие деревянные и каменные здания Чикаго, штат Иллинойс , и подстегнул больший интерес к огнестойким строительным материалам, которые могли бы позволить сложное строительство той эпохи. Джеймс Тейлор , керамист , получивший образование в Англии , сыграл ключевую роль в создании эффективного широкомасштабного производства терракоты в Соединенных Штатах благодаря своей работе в различных фирмах, таких как Chicago Terra Cotta Company, Boston Terra Cotta Company и New York Architectural Terra-Cotta Company . [11]
Американская архитектурная терракотовая промышленность достигла пика в конце 1800-х годов и способствовала строительству небоскребов , позволяя использовать более легкие конструкции поверх высоких металлических каркасных конструкций. Огнестойкость терракоты защищала конструкционную сталь на многих зданиях, построенных в этот период, таких как Флэтайрон-билдинг в Нью-Йорке . [11]
В течение первого десятилетия 1900-х годов наблюдался рост популярности архитектурной терракоты, изготовленной из цветной или полихромной глазурованной архитектурной терракоты . Архитекторы начали использовать комбинации цветов для достижения динамичных дизайнов и внешнего вида. Со временем это использование уменьшалось, особенно после того, как успех здания Касса Гилберта Woolworth Building увеличил спрос на монохромную терракоту. Тенденции 1920-х годов благоприятствовали отступам в башнях небоскребов, что привело к увеличению спроса на скульптурные формы в низком рельефе. [11]
.jpg/1280px-Chicago_Buildings_3_(15613607781).jpg)
Использование терракоты в архитектуре сократилось к концу 1920-х годов, а начало Великой депрессии еще больше навредило отрасли: количество компаний, занимающихся терракотой, сократилось с восемнадцати в 1929 году до одиннадцати в 1933 году. Это во многом объяснялось растущим предпочтением архитекторов строить из более дешевого металла, стекла и цемента. [11]
Длительный процесс производства терракоты поставил ее в невыгодное положение по сравнению с более новыми продуктами. Изменение моды в сторону более минималистских, современных стилей, таких как школа Баухаус и международный стиль, еще больше навредило отрасли, несмотря на попытки производителей создавать продукцию, подходящую для этих стилей. [11]
Структурные проблемы ранней терракоты, вызванные неполной гидроизоляцией, неправильной установкой, плохим обслуживанием и внутренней коррозией мягкой стали, создали терракоте плохую рекламу и еще больше навредили ее репутации среди архитекторов. На протяжении большей части 20-го века американская терракотовая промышленность была лишь частью своего раннего масштаба, и несколько выживших компаний в основном существовали за счет заказов на производство менее сложных продуктов, таких как керамические шпоны машинного производства. [11]
Подробная архитектурная терракота использовалась в 1950-х и 1960-х годах, однако ее часто игнорировали или неправильно идентифицировали. Архитекторы в этот период времени не принимали во внимание природные свойства терракоты и вместо этого имели тенденцию использовать ее для имитации других материалов. [11]
Терракота пережила рост популярности, начиная с 1980-х годов, когда возрождение интереса к сохранению исторических памятников привело к спросу на архитектурную терракоту для реставрационных целей. Исторические производители терракоты, такие как Gladding, McBean , Ludowici-Celadon , и более новые компании, такие как Boston Valley Terra Cotta, все изготавливали изделия, используемые при реставрации достопримечательностей.
Архитекторы заинтересовались новыми способами использования терракоты, и компании разработали такие продукты, как противодождевые экраны и облицовка стен , позволяющие создавать динамичные инсталляции, сохраняющие уникальные и отличительные качества терракоты и в то же время соответствующие современным архитектурным стилям. [12]
Терракоту можно изготовить, залив или прессуя смесь в гипсовую или песчаниковую форму, глину можно вырезать вручную, или смесь можно выдавить в форму с помощью специализированных машин. Глина усаживается по мере высыхания из-за потери воды, поэтому все формы делаются немного больше требуемых размеров. После создания желаемой формы зеленого или высушенного на воздухе изделия ее обжигают в печи в течение нескольких дней, где она еще больше усаживается. Горячая глина медленно охлаждается, а затем вручную дорабатывается. Керамика отправляется на место проекта, где ее устанавливают местные подрядчики. Полые детали частично заполняют раствором, затем помещают в стену, подвешивают на металлические анкеры или подвешивают на металлические уголки для полок. [13]
Художники с академическим образованием часто были дизайнерами терракотовых форм. Их рисунки интерпретировались производителем, который планировал места соединений и систему крепления. [14] После завершения чертежи превращались в гипсовую реальность скульпторами, которые создавали форму для мастеров. [15]
Выбор глины был очень важен для производства терракоты. Предпочтение отдавалось однородной, более мелкой зернистости. [16] Цвет глиняного тела определялся типами месторождений, которые были доступны для производства на местном уровне. Песок добавлялся для смягчения процесса. Дробленые керамические отходы, называемые шамотом, также добавлялись для придания жесткости продукту и уменьшения усадки.
Выветривание глины позволило пириту химически измениться до гидратированного оксида железа и снизить содержание щелочи. Такое старение сводит к минимуму потенциальные химические изменения в течение остальной части производственного процесса. [17] Выветренная сырая глина высушивалась, измельчалась и просеивалась. Позже ее измельчали в мельнице, которая смешивала глину с водой с помощью вращающихся лопастей и продавливала смесь через сито.
Художник изготавливает негативную гипсовую форму на основе глиняного позитивного прототипа. 1–1¼ дюйма смеси глины и воды прессуется в форму. Добавляется проволочная сетка или другие ребра жесткости для создания сетки или глиняного тела, которое окружает полую ячейку. Изделие высушивается на воздухе, чтобы гипс впитал влагу из зеленого глиняного изделия. Его обжигают, а затем медленно охлаждают. [13]
Механизированная экструзия использовалась для массового производства терракотовых блоков, популярных в 1920-х годах. Подготовленная глина подавалась в машину, которая затем проталкивала смесь через форму. Технология требовала, чтобы блоки были сделаны с простыми формами, поэтому этот процесс часто использовался для напольных покрытий, кровли, облицовки, а позднее и для пустотелых глиняных плиток. [18]
.tif/lossy-page1-1280px-Pomona_Terra_Cotta_Manufacturing_Company,_West_Market_Street,_Greensboro,_Guilford_County,_NC_HAER_NC,41-GREBO,4-_(sheet_3_of_3).tif.jpg)
Последним шагом перед обжигом зеленого фарфора было глазирование . Настоящие глазури изготавливаются из различных солей, но до 1890-х годов большинство блоков покрывались глазурью шликера или покрывались разбавленной версией глиняной смеси. Разжижение глины увеличивало количество мелких частиц кремнезема, которые осаждались на поверхности блока. Они расплавлялись во время обжига и затвердевали. К 1900 году почти все цвета можно было получить с добавлением соляных глазурей. Черный или коричневый получали путем добавления оксида марганца. [15]
Процесс обжига в печи может занять от нескольких дней до двух недель. Глина медленно нагревается примерно до 500°C, чтобы выпарить свободную или макроскопическую воду между молекулами. Затем температура повышается почти до 900°C, чтобы высвободить химически связанную воду в газообразной форме, и частицы глины начнут плавиться вместе или спекаться. Если печь достигнет 1000°C, то частицы глины остеклуются и станут похожими на стекло. После достижения максимальной температуры глина медленно охлаждалась в течение нескольких дней. Во время обжига образуется огненная корка. Огненная корка — это стекловидная «хлебная корка», которая покрывает бисквит или внутреннее тело.
Различные печи использовались по мере развития технологий и появления капитала для инвестиций. Муфельные печи были наиболее распространенными печами. Они использовались еще в 1870 году. Печи сжигали газ, уголь или нефть, которые нагревали внутреннюю камеру из внешней камеры. Стены «заглушали» жар, поэтому зеленая посуда не подвергалась прямому воздействию пламени. [15]
Также широко использовались печи с нисходящим потоком воздуха. Внутренняя камера излучала тепло вокруг терракоты, втягивая горячий воздух из-за внешней стенки полости. Как и муфельная стена, стенка полости защищала зеленую посуду от сгорания. [14]
Самые ранние терракотовые элементы укладывались непосредственно в кладку, но по мере того, как конструкционный металл становился все более популярным, терракоту стали подвешивать с помощью металлических анкеров. Развитие литого, а позднее и кованого железа как конструкционного материала было тесно связано с ростом популярности терракоты. Впервые чугун был использован в качестве колонн в 1820-х годах Уильямом Стриклендом. В течение 19-го века металл стал все больше использоваться в строительстве, но он не получил широкого применения в качестве конструкции до конца 1890-х годов.
Серия катастрофических пожаров ( Чикаго, 1871 ; Бостон, 1872 ; и Сан-Франциско, 1906 ) принесла терракоте репутацию огнестойкого, легкого облицовочного материала, который мог защитить металл от плавления. В полых блоках в выбранных местах просверливались отверстия, чтобы можно было использовать металлические крючки «J» или «Z» для соединения блоков с несущей стальной рамой и/или каменными стенами. Металл можно было подвешивать вертикально или закреплять горизонтально. Для закрепления блоков использовались штифты, зажимы, скобы, пластины и множество других устройств. Затем стыки заделывались раствором, а блок частично засыпался. [14]
Терракота изготавливается из глиняной или иловой матрицы, флюсующего агента и шамота или кусочков ранее обожженной глины. Глины представляют собой остатки выветренных пород размером менее 2 микрон. Они состоят из кремнезема и глинозема. Каолинит, галлуазит, монтмориллонит, иллит и слюда — все это хорошие типы глин для производства керамики. При смешивании с водой они образуют водный алюмосиликат, который пластичен и формуется. В процессе обжига глины теряют воду и превращаются в затвердевшее керамическое тело.
Флюсы добавляют кислород при горении, чтобы создать более равномерное плавление частиц кремния по всему телу керамики. Это увеличивает прочность материала. Обычными флюсующими материалами являются карбонат кальция, щелочные полевые шпаты, марганец и оксиды железа. Шамот используется для предотвращения усадки и обеспечения структуры для тонкой глиняной матрицы. [19]
Наиболее распространенными причинами выхода из строя терракоты являются: некачественное производство, неправильная установка, выветривание, циклическое замерзание/оттаивание и образование солей из-за загрязнения атмосферы.
Пористость терракоты сильно влияет на ее эксплуатационные характеристики. Способность или неспособность воды и загрязняющих веществ проникать в материал напрямую связана с его структурной емкостью. Терракота очень прочна на сжатие, но слаба на растяжение и сдвиг. Любой аномальный материал, расширяющийся (лед, соли, несовместимый наполнитель или корродирующие металлические анкеры, которые вызывают ржавление ) внутри глиняного тела, приведет к его растрескиванию и, в конечном итоге, к отколу . [20]
Врожденные дефекты могут серьезно повлиять на эксплуатационные характеристики материала. Неправильная формовка может привести к образованию воздушных карманов, которые увеличивают скорость ухудшения. Если блок не обожжен или не охлажден должным образом, огненная корка не будет равномерно прилипать к подложке и может отслаиваться. Аналогично, если глазурь не обожжена должным образом, она потрескается, отслоится и отвалится. Изменение цвета может быть вызвано минеральными примесями, такими как пирит или карбонат бария.
Значительное количество повреждений возникает из-за неуклюжей транспортировки, хранения или установки материала. Если раствор, используемый вокруг и внутри блоков, слишком прочен, то напряжение будет передано терракотовому блоку, который со временем выйдет из строя. Корродирующие внутренние металлические анкеры расширяются быстрее, чем окружающее керамическое тело, что приводит к его выходу из строя изнутри. Неправильная загрузка полых терракотовых блоков может привести к образованию трещин от напряжения.
Несовершенные ремонтные работы часто усугубляют основные проблемы, ускоряя разрушение окружающих элементов. Создание отверстий в терракотовых блоках для крепления объектов к внешним стенам также позволяет влаге проникать в систему и часто также растрескивать терракоту. Установка герметика вместо раствора или нанесение непроницаемого покрытия задержит влагу внутри терракоты. [20]
Окружающая среда также играет большую роль в выживании терракоты. Различные типы загрязнения воздуха могут вызывать различные типы проблем с поверхностью. Когда идет дождь, вода и соли всасываются в пустоты внутри и вокруг терракоты через капиллярное действие. Если она замерзает, образуется лед, создавая внутреннее напряжение в материале, заставляя его трескаться изнутри. Похожая проблема возникает с атмосферными загрязнителями, которые переносятся в щели дождевой водой. Загрязнение создает слабокислый раствор, который разъедает глиняное тело, или образуется соляная корка, вызывая такие же проблемы, как лед. [21]
Поскольку большинство терракотовых зданий имеют возраст более ста лет, неисправная терракота стала проблемой во многих городах, таких как Нью-Йорк . Регулярные проверки и программы технического обслуживания и ремонта требуются законом, но, тем не менее, широко освещались такие инциденты, как смерть Эрики Тишман после того, как кусок терракоты упал со 105-летнего здания. [22]
