К вопросу о модельном эксперименте в археологии (стр. 7 )

В период выдержки при максимальной температуре обжига изделие, наконец, нагревается рав­номерно, и все напряжения снимаются (происходит равномерная огневая усадка), т. е. силы внутрен­него напряжения взаимно уравновешиваются. При охлаждении всё происходит в том же порядке: вначале охлаждается ручка, при этом возникают напряжения в местах прикрепления ручки к горло­вине, затем в месте прикрепления ручки к тулову. С целью максимального уменьшения напряжений керамисты-технологи рекомендуют делать ручку изогнутой формы; тогда она во время охлаждения при уменьшении размера вследствие огневой усадки изменяет стрелу прогиба, за счёт чего частично снимаются внутренние напряжения. Таким образом, визуально фиксируемая нашим зрением обте­каемость форм основной массы керамических изделий не случайна, - она определяется не столько эстетическими воззрениями мастера-керамиста, сколько закономерностями формообразования, про­диктованными воздушной и огневой усадкой. Почти всё, что полезно в формообразовании для пре­дотвращения нежелательных последствий при воздушной сушке, целесообразно и в отношении ог­невой усадки.

Хотелось бы остановиться на одном явлении, зафиксированном в ходе эксперимента. При вы­емке пробников в раскалённом виде из печи при поэтапном обжиге нередко на их поверхности появ­лялся белёсый (светло-бежевый) налет в виде обширных аморфных пятен (рис. 9, 9; 11, 24; табл.: № 13). Причём его, в отличие от белого ангоба, ни стереть, ни смыть невозможно. Такой цвет приобре­тала не только поверхность, но и тонкий поверхностный слой черепка. На это явление можно было бы не обратить внимания, если бы оно не проливало свет на загадку таких же пятен, имеющих место на неполивных бракованных сосудах из золотоордынских гончарных комплексов «Ленинградская, 62-1982» и «Известия, 57-1988», исследованных на территории современного г. Азова. С самого на­чала нас смущало то, что это «покрытие» охватывало не всю поверхность древних сосудов, а фикси­ровалось в виде обширных аморфных пятен; при этом переходы цвета от светло-бежевого до оранже-вато-розового были не резкими, а постепенными.43 После проведения модельного эксперимента стало ясно, что этот налёт мог появиться на сосудах при помещении раскалённого изделия в среду, обога-щённую кислородом холодного воздуха, что могло произойти, по-видимому, во время неожиданного обрушения свода обжигательной камеры в процессе обжига. При этом происходила определённая физико-химическая реакция, проявлявшая, по-видимому, равномерно распределённый в черепке кальций в виде оксида, окрашивавшего поверхностный слой черепка в бежевый, а иногда и почти белый цвет. На образцах из раскопок гончарного комплекса «Известия, 57-1988», в черепке которых, как показал РСФА [Перевозчиков, Лопаткин, 2007, с. 139-140, 143-145, 158, 160], кальция значи­тельно больше, чем в черепке образцов из гончарного комплекса «Ленинградская, 62-1982» [там же, с. 139, 142, 158, 160], - налёт на черепке выглядит значительно более светлым, иногда почти белым.

Обжиг экспериментального сосуда-модели из смеси местной монтмориллонитовой глины с привозной каолиновой в соотношении 3: 1 в течение 270 мин. при различных температурах от 100 до 900° С продемонстрировал в итоге розово-светло-коричневый цвет черепка (рис. 9, 27), отличный от цвета изделий из местной глины с искусственными примесями и без них, обжигавшихся примерно при тех же технических условиях (тёмно-розовый, с песком - оранжево-коричневый). Среди находок местной керамики из раскопок золотоордынского Азака изделия с подобным черепком не встречают­ся. Из этого можно сделать вывод: используя при изготовлении поливной керамики беложгущуюся глину в качестве ангобной подглазурной подгрунтовки, азакские гончары при изготовлении формо­вочной массы к смешиванию её с местными (ожелезнёнными) глинами не прибегали. Это косвенно может свидетельствовать о дефицитности каолинового сырья в Нижнем Подонье в характеризуемый период.

Ещё два экспериментальных изделия были изготовлены из местных материковых суглинков. Сосуд в форме солонки (рис. 12, 7; табл.: № 66) - вытянут на поворотном столике из монолитного куска «жёлтого» суглинка44, подвергавшегося в свое время рентгено-спектральному флюоресцентно­му анализу [Перевозчиков, Лопаткин, 2007, с. 137; рис. 17, 3], в результате которого была выдвинута гипотеза, что сырцовые кирпичи в золотоордынском Азаке изготовлялись именно из этого суглинка [там же, с. 150, 152, рис. 19, 5], состоящего наполовину из песка, наполовину из глинистой состав­ляющей.45 Обжиг этапами от 100 до 900°С в течение 270 мин. сделал излом черепка розовато-бледно-светло-коричневым. Такой цвет обжига вполне согласуется с химическим составом «жёлтого» суг­линка, в котором наряду с кремнием на редкость много железа и ещё больше кальция [там же, с. 137, табл. 2]. При этом обожжённый сосуд получился достаточно прочным.

Другое изделие в форме диска (рис. 12, 8; табл.: № 65) изготовлено из «красно-бурого» мате­рикового суглинка, который правильнее было бы назвать супесью, т. к. примерно на 65-70% он со­стоит из кварцевого песка [Перевозчиков, Лопаткин, 2007, с. 137; рис. 17, 4]. Железа в нём примерно столько же, сколько и в «жёлтом» суглинке, но в 6-7 раз меньше кальция и в 2 раза больше калия [там же, с. 137, табл. 2]. При таком составе из «красно-бурого» суглинка невозможно изготовить ни лепной, ни кружальный сосуд. Из технических приёмов обработки оставались только формовка и штамповка. Полученный ручным формованием диск после воздушной сушки был сравнительно прочным, но когда его обожгли при тех же технических условиях, что и вышеописанный сосуд из «жёлтого» суглинка, он стал осыпаться и крошиться даже при слабом механическом воздействии (последствие малого процента глинистой составляющей), а оранжево-розовые тона ему сообщило большое содержание оксида железа.

На последнем этапе эксперимента многие сосуды-модели были проверены на механическую прочность. Самыми твёрдыми и прочными показали себя изделия с большим содержанием рогоза, но тогда, когда в черепке имелась толстая чёрная спекшаяся прослойка (например: № 7, обжигавшийся 60 мин. при 800°, рис. 9, 72). При большей выдержке, когда углеродные соединения выгорели и ука­занная прослойка практически исчезла, черепок стал значительно более хрупким и менее прочным (например: № 8-150 мин. при 900°С, рис. 9, 70). Сосуд № 7 с первого раза разбить не удалось, и сила удара молотком для реализации поставленной задачи потребовалась значительно большая, чем в слу­чае с сосудом № 8. Первый кололся большей частью продольными слоями, с образованием множест­ва мелких фрагментов. Второй легко раскололся на два крупных куска без образования мелких фраг­ментов. Следовательно, чёрная прослойка придает керамическому изделию дополнительную проч­ность и твёрдость, как бы армируя его.46 Изделия с примесью песка также показали себя достаточно прочными. В целом, наиболее хрупкими оказались экспериментальные сосуды из глины с большой примесью золы и без искусственных примесей (особенно обожженные и достаточно выдержанные при 800-900°С)47.

Но, если абстрагироваться от состава формовочной массы, в диапазоне обжига от 100 до 900°С всё подчиняется одной общей закономерности: чем выше температура обжига и выдержка, тем чере­пок более пористый и хрупкий. Таким образом, на рассматриваемое качество (т. е. прочность) кера­мического изделия влияют всё те же три основных фактора: температура обжига, выдержка и состав формовочной массы. Эти же три фактора, как показало специальное исследование, напрямую влияют на такое свойство керамики, как водопоглощаемость [Перевозчиков, 2003, с. 62].

Физические испытания сосудов-моделей также показали, что у сосудов с толстой чёрной про­слойкой, кроме прочности, имеется ещё целый ряд преимуществ перед остальными: очень незначи­тельная пористость и как следствие низкий уровень гигроскопичности (или водопоглощаемости), меньшая теплопроводность, и, следовательно, большая способность сохранять тепло или холод, что также является выигрышным фактором при бытовом использовании.

* * *

Резюмируя комплекс проведённых в рамках модельного эксперимента опытов, следует отме­тить, что наилучшими для конструирования керамических изделий показали себя следующие формо­вочные массы: для скульптурной (или свободной) лепки - глина + пух рогоза или глина + пух рогоза + небольшая примесь мелкодробленого шамота; для вытягивания на ручном круге из монолитного куска формовочной массы - глина + значительная примесь песка. Для лепки ФМ должна быть пла­стичной, хорошо тянуться, не разрываясь, чтобы можно было делать достаточно прочные длинные жгуты, большие и высокие сосуды. Совсем иными свойствами должна обладать ФМ для вытягивания сосуда на гончарном круге: быстро и легко менять свою структуру без образования внутренних на­пряжений, угрожающих разрушением и деформацией изделия при формообразовании. Именно таки­ми качествами обладает ФМ с большой примесью песка. Наиболее оптимальными при лепке оказа­лись донно-ёмкостный начин, а при создании полого тела - спирально-ленточный налеп.

По наблюдениям, сделанным в ходе воздушного высушивания сосудов-моделей, можно сде­лать вывод, что усадка в ходе этого процесса48 зависит от следующих основных факторов: 1) минера­логического состава глины-сырца; 2) предварительной подготовки глины-сырца к использованию (условий хранения, срока вылеживания во влажной среде, очистки от вредных примесей, отмучива-ния, вымешивания, разминания и т. д.); 3) качественной и количественной структуры примесей, до­бавляемых в формовочную массу; 4) техники формовки и соблюдения правил и объективных законо­мерностей конструирования изделий; 5) условий сушки: температурного и влажностного режима в помещении, характера поверхности, на которой сосуд стоит,49 и характера подсыпки50.

Эксперимент с нанесением вертикального полосчатого лощения на поверхность ещё не обож­жённых сосудов позволил выработать наиболее оптимальную технику такого декорирования (см. выше). То же и с нанесением красного ангоба на сухой черепок.

До обжига все экспериментальные образцы имели практически одинаковый цвет черепка - се­рый с лёгким коричневатым оттенком (рис. 10, 7, 3, 4).51 В ходе эксперимента была прослежена зави­симость обратимости черепка в состояние сырой формовочной массы и его разрушения под воздей­ствием воды от следующих основных факторов: температуры и времени обжига (выдержки), состава формовочной массы. От того же самого, а также, отчасти, и от толщины керамического черепка зави­сит его цвет и прочность.52 Но при этом необходимо помнить о коррективах, которые вносит в цвет черепка (и прежде всего его излома) содержание в нём тех или иных искусственных и естественных примесей (с поправкой на толщину стенок сосуда).