La cottura della ceramica

La cottura dell’argilla è un processo che dura diverse ore e comporta una serie di reazioni chimico-fisiche per cui, raggiunta nella fornace una temperatura intorno ai 600°C (LEVI 2010), l’acqua reticolare (ossia l’acqua chimicamente combinata all’interno della struttura del reticolo cristallino) fuoriesce dall’impasto, i minerali argillosi subiscono trasformazioni irreversibili e l’argilla diventa ceramica.
La cottura, tuttavia, è un procedimento molto delicato che necessita di alcune fasi preliminari.
Già alla fine della foggiatura avviene l’essiccamento: i vasi vengono lasciati asciugare per diversi giorni a temperatura ambiente al chiuso, in questo modo l’acqua d’impasto aggiunta durante la lavorazione fuoriesce lentamente, si verifica una contrazione del volume e si formano le porosità dovute all’evaporazione dell’acqua di ritiro. L’asciugatura naturale dell’argilla non è un processo irreversibile, quindi questa riacquisterebbe la sua caratteristica di plasticità se venisse posta nuovamente a contatto con l’acqua.
Per disidratare ulteriormente l’argilla, è necessario intervenire con temperature maggiori ed eliminare la cosiddetta acqua di interstrato, ossia l’acqua presente tra le strutture compatte dei singoli reticoli cristallini. Tale preriscaldamento avviene ponendo i manufatti all’interno della fornace e portando gradualmente la temperatura fino a circa 200°C. Il processo è parzialmente reversibile, nel senso che l’eventuale contatto con l’acqua riporterebbe l’argilla allo stato sciolto ma con una sensibile diminuzione della plasticità che non la renderebbe più lavorabile.
Dopo poche ore di preriscaldamento, avviene la cottura vera e propria in cui l’argilla subisce un processo di stabilizzazione irreversibile e si trasforma in ceramica, modificando il proprio colore e subendo un ulteriore ritiro volumetrico (CUOMO DI CAPRIO 1985): la temperatura viene portata oltre i 650°C senza che i manufatti subiscano deformazioni, grazie alla refrattarietà dell’argilla (LEVI 2010).
L’alta temperatura che si crea all’interno della fornace, provoca l’eliminazione dell’acqua reticolare ossia l’evaporazione dell’acqua formata dalla combinazione degli ossidrili (gruppi monovalenti di ossigeno e idrogeno, OH) che si trovano ai vertici degli ottaedri costituenti il reticolo cristallino dei minerali argillosi.

Fornace a cupola
Il tipo di fornace utilizzato per la cottura delle olle riprodotte, è la fornace a cupola o fornace a camera unica, un tipo di struttura presente nell’Italia centrale tirrenica e nell’Italia meridionale a partire dalla media Età del Bronzo e durante l’Età del Ferro.
La fornace è stata interamente ricostruita da Riccardo Chessa nel Laboratorio di Archeologia Sperimentale Gli Albori. Si tratta di una struttura a pianta circolare del diametro di circa un metro e mezzo, infossata nel terreno per una ventina di centimetri al fine di avere maggiore resistenza e maggiore isolamento termico, con una volta a cupola in argilla frammista a paglia e sterco dell’altezza di poco più di un metro e della spessore di almeno dieci centimetri, dotata di un’apertura anteriore leggermente avanzata per permettere l’introduzione del materiale da cuocere e del legname combustibile, e dotata infine di un’apertura sommitale per il tiraggio e la fuoriuscita dei gas prodotti dalla combustione.

Fasi di cottura
La cottura delle olle è iniziata alle ore 10:00 del giorno 20 febbraio 2011, giornata con cielo coperto e temperatura intorno ai 12-13°C. Durante i giorni precedenti si erano verificate piogge per cui, nonostante la base infossata della struttura garantisse un minimo di isolamento, il piano pavimentale della fornace risultava leggermente umido. Per tale motivo si è provveduto a creare un ripiano di legna su cui appoggiare i manufatti ed evitare così che assorbissero umidità prima della cottura e durante la fase di preriscaldamento. Si è deciso inoltre di sottoporre a cottura soltanto tre vasi (le due Ol.4 e Va.Ov.1), al fine di preservare l’intera produzione dal rischio di complicazioni dovute alle condizioni meteorologiche non del tutto favorevoli.
In seguito alla predisposizione della base pavimentale della fornace, i vasi sono stati introdotti all’interno attraverso l’apertura anteriore e sono stati disposti in posizione obliqua con la bocca rivolta verso l’esterno della struttura, ossia verso l’origine della fiamma in maniera tale che, una volta acceso il fuoco, si creassero correnti di aria calda anche al loro interno e si uniformasse così la temperatura.
È seguito il riscaldamento preliminare della fornace e dei vasi, al fine di eliminare l’acqua di interstrato ancora presente nei manufatti: è stato acceso un piccolo fuoco all’imboccatura introducendo sterpaglie e legna secca di macchia di piccole dimensioni, aumentando gradualmente la temperatura fino a 150-200°C. Tale temperatura è stata mantenuta per due ore, ossigenando il fuoco mediante il leggero movimento della brace sottostante che man mano veniva a crearsi, e aggiungendo piccola legna via via che questa si consumava nella combustione.
Quantità di legna: 30 Kg

Alle ore 12:00 si è valutato che la fase di preriscaldamento fosse conclusa in quanto dalla canna per il tiraggio non fuoriusciva più vapore acqueo ma l’aria si faceva sempre più asciutta e rarefatta. Si è quindi proceduto all’innalzamento graduale della temperatura per innescare, a partire da 650°C, il processo irreversibile di trasformazione dell’argilla in ceramica. È stata utilizzata legna di pezzatura maggiore, in particolare grossi rami di pino marittimo da pinoli (pinus pinea o pinus domestica) il quale sviluppa grande calore.

Alle ore 15:00, l’abbondante brace che si è venuta a creare è stata spostata delicatamente con un’asta metallica e utilizzata per ricoprire interamente i vasi. Tale operazione è servita per creare un “cuscino termico” a diretto contatto con la ceramica ed evitare così scompensi termici repentini rischiosi per l’integrità dei vasi. L’atmosfera mantenuta all’interno della camera di combustione è sempre stata ossidante e l’apertura anteriore è sempre stata lasciata aperta in modo che l’ossigeno potesse costantemente essere bruciato per conferire ai vasi il colore rosso.
L’alta temperatura raggiunta all’interno della fornace era evidente osservando l’aria rarefatta che fuoriusciva dalla canna per il tiraggio ed è stata valutata empiricamente avvicinando semplicemente della paglia secca che immediatamente ha preso fuoco.

A partire dalle ore 18:00 le condizioni del tempo sono peggiorate e una pioggia leggera ma continua è caduta per tutta la notte, cessando soltanto nel primo mattino. Grandi quantità di legna sono state comunque costantemente introdotte nella fornace fino alle ore 22:00.
Quantità di legna: 200 Kg

Alle ore 12:00 del mattino seguente la legna e la brace utilizzate per la cottura erano completamente consumate, i vasi ancora all’interno della fornace erano ricoperti da uno spesso strato di cenere bianca e la temperatura si era abbassata sensibilmente permettendo l’estrazione dei manufatti ceramici senza rischi di ustioni alle mani. Quest’ultima considerazione non è stata valutata positivamente in quanto si è sospettato un raffreddamento delle pareti della struttura troppo rapido dovuto alla pioggia.

Purtroppo, proprio a causa del repentino abbassamento della temperatura nella camera di combustione e del conseguente shock termico subito dai manufatti durante la delicata fase di raffreddamento, uno dei tre vasi, Va.Ov.1, è andato in frantumi.

I frammenti del vaso sono stati osservati in frattura ed è stata riscontrata una buona somiglianza con il tipo di impasto 1a identificato a livello macroscopico da L. Benedetti per la tipologia di impasto della ceramica di Duna Feniglia(BENEDETTI et alii 2008, in particolare pp.268-269).

La sperimentazione è proseguita utilizzando le due olle Ol.4.