Чудесные свойства глины

Дистанционный этап краевого форума «Молодежь и наука»

Тема работы: Чудесные свойства глины Проектно — исследовательская работа Выполнил: Ефремова Инна Сергеевна Богучанский район, п. Пинчуга, 8 класс МКОУ СОШ № 8

Красноярск 2015

Аннотация Автор: Ефремова Инна Сергеевна МКОУ Пинчугская средняя образовательная школа № 8, 8 класс

«Чудесные свойства глины»

Руководитель: Логинова Тамара Александровна, МКОУ Пинчугская СОШ № 8, учитель технологии и ИЗО Цель работы: Исследовать местные виды глины, с целью дальнейшего использования их для изготовления керамических изделий. Методы проведенных исследований: исследование и практический. Основные результаты научного исследования (научные, практические): исследованы местные глины, составлена таблица, выполнены сувениры, сделаны выводы, что местные глины можно использовать для изготовления керамических изделий, обобщенной формы.

Тема данной работы является актуальной не только для учащихся нашей школы, но и для жителей посёлка, возможность создания малого предприятия для изготовления керамических изделий. В масштабах страны эту проблему можно рассматривать как рациональное использование полезных природных ресурсов.

Оглавление Введение

1. Разработанность исследуемой проблемы

2. Описание хода исследования

2.1 Из истории глины и керамики

2.2 Чудесные свойства глины

2.3 Виды глины

2.4 Материалы, инструменты и оборудование

2.5 Исследование глины

2.6 Последовательность изготовления поделок из глины Заключение

Список используемых источников

Введение

Мотив выбора темы. История глины довольно занимательна и интересна. Пожалуй, она начинается с легенд о сотворении мира. И первая легенда касается появления человека, ведь, как известно, Адама — Бог вылепил именно из глины, и остался у него неиспользованный кусок.

— Что ещё слепить тебе? — спросил Бог.

— Слепи мне счастье, — попросил человек.

Ничего не ответил Бог, и только положил человеку в ладонь оставшийся кусочек глины[2]. Символичная притча о том, что все в этой жизни зависит от нас. А еще символично, что глина — именно тот материал, который Бог подарил человеку.

Это действительно дар, ведь этот материал испокон веков приносят нам только пользу и большие блага. Из глины можно сделать все что угодно: стены дома (кирпич), печь, кружки, чашки, украшения, сувениры, игрушки. Все это благодаря главному свойству глины, превращению её под воздействием высокой температуры в керамику. Я знаю это еще с уроков изобразительного искусства.

Но любая ли глина подойдет для изготовления сувениров, где ее можно взять, смогу ли я сама сделать такую поделку?

В нашем посёлке нет предприятий, занимающихся производством керамических изделий, никто не изготавливает сувениры и игрушки из глины. Новизна. Знания в этой сфере расширят мой кругозор, позволят больше узнать об увлекательном мире керамики. Чтобы ответить на поставленные вопросы, мне пришлось побеседовать с преподавателями детской школы искусств и местными жителями, найти литературу и нужную информацию в интернете.

Для меня эта тема актуальна, потому что, я живу на этой земле и должна знать о ней как можно больше. Хочу, чтобы использовали местные природные ресурсы (глину) не только на занятиях в школьных кружках, но и в производственных целях, что позволит создать новые рабочие места.

У меня возникла проблема, можно ли местные глины использовать для изготовления керамических изделий?

Гипотеза. Я предполагаю, что местная глина подходит для изготовления поделок и сувениров.

Для решения этой проблемы, я поставила следующие цели и задачи.

Цель: изготовить сувенир из местной глины.

Задачи:

1. изучить литературу и иллюстративный материал по данной теме;

2. исследовать разные виды глины;

3. систематизировать полученные данные;

4. изготовить изделие из глины и обжечь его;

5. сделать выводы.

Объект исследования. Глина.

Предмет исследования. Местная глина.

Методы исследования:

1. анализ;

2. синтез;

3. моделирование;

4. обобщение.

Свое исследование я построила по следующему плану:

1. обзор литературы и интернет ресурсов;

2. систематизация собранного материала;

3. исследование местных видов глины;

4. изготовление изделий из разных видов глины;

5. выводы.

глина керамика эластичность

1. Разработанность исследуемой проблемы Из статьи о художественной керамике (авторы Н. А. Горяева и О.В. Островская) я знала, что глина — уникальный материал, с помощью одних только рук человек может превращать её в прекрасные изделия, которые после воздействии высокой температуры приобретают безупречную прочность. Этот замечательный природный материал позволяет создавать как функциональные, так и чисто декоративные предметы.

Раньше я никогда не занималась изготовлением скульптуры, на страницах «Энциклопедии о скульптуре» под редакцией Клер Уайт Браун[1] я нашла пошаговую инструкцию работы с глиной, с объяснением техники создания скульптуры, о материалах и инструментах для лепки, о типах глины, о способах её хранения.

«Энциклопедия Керамика» автор Мэрилин Скотт[2]. Из этого источника я освоила навыки работы инструментами и научилась использовать оборудование, узнала о различных сортах гончарной глины и добавках к ней. Данная книга разделена на шесть глав: Глина и гончарные материалы; Методы формовки; Текстура и орнамент; Роспись и печать; Глазури и после обжиговое декорирование и технические советы. Каждая глава проиллюстрирована пошаговыми демонстрациями конкретной техники и содержит перекрёстные ссылки на дополнительную информацию об используемых методах и материалах. Тщательно подобранная коллекция готовых изделий, изготовленных профессиональными художниками-гончарами, позволяет проследить, как различные мастера выражают свои идеи с помощью глины. Важным дополнением служит и последняя глава, где на нескольких страницах приводятся различные рецепты глазурей, ценная информация по разнообразным методам обжига, а также составлен глоссарий гончарных терминов. Электронные энциклопедии — Кирилла и Мефодия [5], дают возможность взглянуть на данную проблему с научной точки зрения;

2. Описание хода исследования

2.1 Из истории глины и керамики История глины довольно занимательна и интересна. Пожалуй, она начинается с легенд о сотворении мира. И первая легенда касается появления человека, ведь, как известно, Адама — Бог вылепил именно из глины.

Глина — это «волшебный» материал, который помогает человеку с древнейших времен. За многие тысячи лет до нашей эры, предки строили из необожженной глины свои жилища, возводили дворцы необыкновенной красоты, модницы же украшали себя изделиями ручной работы из этого материала. Был век каменный. Был век бронзовый. Был (и есть) век железный. Да, они были и есть. Но все они входят в век глиняный. Он начался с глиняного горшка, в котором на костре была сварена каша из злаковых зерен.

Первая в мире тетрадь — это пластинка из необожженной глины, на которой писали гусиным пером или палочкой из тростника. Мало того. Нет без глины сукна, валенок. Без глины не раскатать бумагу. Вино чистят глиной. Косметика требует глины. Домна держит огненное железо благодаря глине. Без глины человек пропал бы.

Глина превращается в керамику под воздействием высокой температуры, когда частицы материала спекаются, и он приобретает прочность и долговечность. Однако до обжига глина — исключительно мягкий, пластичный, податливый материал, и главное из его качеств, пластичность, позволяет придавать изделиям желаемую форму, оставляя при этом поверхность материала гладкой и неискажённой.

Термин «керамика» происходит от греческого слова «керамос», что означает глина. Керамическими называют изделия, изготовленные из глины с различными добавками и обожженные до камнеподобного состояния. В результате термической обработки керамика приобретает огнеупорность, химическую стойкость и ряд других свойств, определяющих широкое использование ее в самых различных отраслях народного хозяйства[7]. Среди всех известных материалов по совокупности физико-химических, механических и художественно-эстетических свойств керамика не имеет себе равных.

Керамика в античности — это не только сосуды. Долгое время мастера Коринфа изготовляли для всей Греции плоские керамические плиты, которыми облицовывали стены зданий и храмов. Их чаще всего украшали объемным рельефом. Сюда же, в храмы греки приносили керамические таблички с обещаниями богам (лаг. vodvue — посвященный богам). Широко была распространена в античном мире круглая керамическая скульптура.. Здесь в III в. до н.э. достнгао расцвета искусство маленьких (5−30 см) терракотовых статуэток (итал. terra cotta — жженая земля). Они изображали сцены из жизни и либо служили детскими игрушками, либо опускались в могилу.

И на Руси керамические изделия получили большую популярность. Известны такие изделия как:

Горшок — («горнец») и «гончар» («горънчар») происходят от древнерусского «грънъ» («горн» — плавильная печь), по В. Далю: (так же и для цветов) — округлый, глиняный сосуд различного вида, выжженный на огне. Также — низкий устойчивый сосуд с широким горлом, может иметь разнообразное предназначение. Существовали разные виды сосудов, в электронной энциклопедии[6], можно узнать о назначении этих сосудов: горшок братина, гусятница, жаровня, жаровни, ендова, кондюшка, кондея, канопка кашник.

Но на Руси, в отличие от других стран, из обожжённой глины изготавливали детские игрушки и свистульки. Постепенно это стало промыслом.

Дымковская игрушка — самый известный из глиняных промыслов России. Она отличается предельно простой и ясной пластической формой, обобщенностью силуэта, яркой орнаментальной росписью. Почти все игрушки — это свистульки, празднично расписанные по белой глине разноцветными полосами и линиями, кольцами и точечками, кружочками, похожими на цветы.

Абашевская игрушка. Её прославили мастеровые люди — горшечники и дудочники. Секреты лепки и обжига передавали в семьях из поколения в поколение, от отца к сыну. Обучать начинали с 8 лет. Таким образом образовались целые династии гончаров и дудочников. Все игрушки-свистульки изготавливаются индивидуально и являются оберегом. Чудесная Абашевская игрушка не оставляет равнодушным никого.

Калининская игрушка. Сюжеты этих игрушек довольно разнообразны: тут и традиционные кони, птицы-свистульки, бараны, шары погремушки и созданные по живым впечатлениям фигурки медведей, скоморохов — гудошников, из которых составлялись игрушки-наборы.

Филимоновская игрушка — старейший народный художественный промысел России. Родина промысла — деревня Филимоново Одоевского района Тульской области, впервые упоминается в древних летописях XVI века. Мужчины в деревне Филимоново изготовляли на гончарном круге посуду, женщины лепили из глины игрушки.

Каргопольская глиняная игрушка как художественное явление сегодня по праву занимает одно из первых мест среди российских народных промыслов игрушки. Люди изображаются крепкими, приземистыми, мужчины почти всегда с бородой. Здесь принято лепить целые сценки, в которых животные и люди заняты одним делом.

Искусство глиняной игрушки — одно из древнейших. Его древние основы народ сохранил и пронес сквозь века, казалось бы, в почти неизменных и в то же время всегда новых формах

2.2 Чудесные свойства глины Еще одна область применения глины — медицина. Я узнала, что глина обладает немалым списком целебных свойств и при определенных условиях способна буквально поглощать болезни. С давних времен люди знали, что в глине нет бактерий, и то, что она убивает токсины, запахи, газы и болезнетворные бактерии. Ей спасались при различных отравлениях, эпидемиях, мышечных болях и кожных заболеваниях, принимая внутрь и используя наружно.

Очень важное свойство глины — это радиоактивность. Радий главный радиоактивный элемент, содержащийся в глине. Это очень редкий элемент, имеющий большую силу. Отмечено, что чем дольше держать глину, используемую для терапии на солнце, тем больше она будет содержать полученного от него радия, выгоняющего из нашего организма все, что гниет, разлагается и ведет к клеточной дезорганизации (опухолям и т. п.). Благодаря своей радиоактивности глина — лучший естественный стерилизатор. Глина обладает антибактериальным действием. Используют глину в виде мазей, паст, растираний, лечебных ванн, водных растворов, порошков, аппликаций на больные места и т. д.

Помимо замечательных свойств общеукрепляющего и оздоровительного действия, глина является еще прекрасным косметическим средством.

Известно, что глина бывает разных оттенков. Самые распространенные это белая, которую еще называют каолин, голубая и зеленая — их чаще всего можно встретить на прилавках магазинов в чистом виде. А более редкие, красная, желтая и серая глины, обычно уже входят в состав некоторых косметических средств, таких как маски, шампуни и зубные пасты, и практически не встречаются в продаже в чистом виде. Каждый ее вид имеет свои специфические свойства и используется для различных целей в медицине и косметологии.

2.3 Виды глины

В зависимости от происхождения в энциклопедии о керамике выделяют разные виды глины.

Керамическая глина. Редко встречающаяся в природе керамическая глина — смесь комовой глины и других материалов, добавка которых позволяет придать сырью или обожжённому изделию желаемые свойства. Цвет такой глины обычно серый, а после обжига — от рыжеватого до белого.

Красная глина. Это наиболее часто встречающийся тип природной глины. Оксид железа придаёт этой глине характерный рыжий цвет, а при витрификации это вещество сочетается с кремнезёмом и глинозёмом.

Огнеупорная глина. Эта глина способна выдерживать высокую температуру. После обжига она приобретает рыжевато-коричневый цвет, её можно использовать самостоятельно или добавлять к другим сортам глины, что позволяет получить большинство типов шамота.

Фарфоровая глина. Это первичная глина, выдерживающая при обжиге высокие температуры, она является обычным компонентом в рецептах глазурей или различных сортов глины. Природный каолин, верифицированная форма китайской глины, используется как чисто-белый прочный шамот во многих гончарных материалах.

Комовая глина. Исключительно пластичная вторичная глина, однако, слишком пластичная для самостоятельного использования. При обжиге даёт белый или желтоватый цвет, часто используется в глазурях, является ингредиентом фарфора и керамики, а также декоративных шликеров.

Бентонит — напоминающий глину минерал добавляют к гончарным материалам и костяному фарфору для увеличения пластичности. В небольших количествах бентонит используют в рецептах глазурей.

Свойства глин целиком зависят от их химического и минерального состава, а также от величины составляющих их частиц. Глины относятся к минеральному сырью массового потребления. Они, как уже отмечалось, используются в самых разнообразных отраслях народного хозяйства, для самых различных целей.

Наибольшее народнохозяйственное значение имеют промышленное применение глин в изготовление керамики. В настоящее время сырьем для производства керамических изделий служат не только глины, но и горные породы — тальк и др.

Кирпичное производство — самый крупный потребитель глин. Для выработки обычного строительного кирпича применяются широко распространенные легкоплавкие песчанистые («тощие») глины любого цвета. Месторождения таких глин встречаются почти повсюду, и на них базируется большое количество кирпичных заводах.

В производстве керамической плитки используют огнеупорную глину. Гончарная посуда (кувшины, кринки, миски, горшки и т. д.) изготовляется главным образом кустарным способом, вручную[7]. Для изготовления ее применяются железистые, не очень жирные, преимущественно тонко-зернистые глины.

Производство красок. Эта отрасль производства использует тонкозернистые железистые глины, из которых вырабатываются краски желтого, коричневого и красного цвета. Хорошо всем знакомые охра, мумия и умбра готовятся из таких глин.

Искусство. Пластичные зеленые, серо-зеленые и серые глины широко применяются в скульптуре[10]. Обычно все скульпторы первоначально — создают свои произведения из глины с последующей отливкой их из гипса или бронзы. Только в редких случаях глиняный оригинал подвергается обжигу. Обожженная, не покрытая глазурью глиняная скульптура называется «терракотой», глазурованная — «майоликой».

И это только малая часть использования глины в промышленности и искусстве, глину используют в медицине и косметологии, но для этого нужно проводить отдельные исследования.

2.4 Материалы, инструменты и оборудование Инструменты для моделирования в определённом смысле служат продолжением пальцев и рук мастера. Для своей работы я использовала следующие инструменты [6]: скалка и деревянные ложки — полезны на ранних стадиях формования, тогда как специальные инструменты для моделирования — стеки (пластиковые и деревянные), позволят оформлять и дополнять скульптуру мелкими деталями.

Опрыскиватель для комнатных растений — очень важный прибор для поддержания глины во влажном состоянии в ходе моделирования.

Стандартный кухонный нож отлично подойдёт для нарезания небольших кусочков глины. В сочетании с обыкновенной вилкой его можно использовать для нанесения насечек на поверхность мягкой глины в местах стыковки деталей. Для превращения любого изделия из глины в настоящую керамику необходимо произвести обжиг в муфельной печи. Исключительно высокие температуры преображают сырую глину в прочный и долговечный артефакт. Для своей работы использовали электрическую муфельную печь, которая снабжена датчиком температуры, позволяющим проводить беспрерывный мониторинг процесса обжига. Электрические печи — чистые и надёжные, они вырабатывают тепло с помощью излучения от нагревательных элементов, они не предполагают сгорания топлива, им не требуется кислород.

2.5 Исследование глины У нас в посёлке есть два места где люди копают глину для хозяйственных целейремонта и изготовления печей, штукатурки помещений и заливки потолков при строительстве дома.

Отбор проб глин для исследования.

Район поиска: окрестности поселка Пинчуга.

Рис. 1

Для сравнения я купила в магазине скульптурную глину для лепки — образец № 1 и накопала глину в двух местах. На обрывистом берегу реки Пинчуга (образец № 2), на въезде в поселок так называемом месте — «Глинка» и (образец № 3).

Без особых затруднений распознала глину. Для этого небольшой кусок породы слегка размяла между пальцами. Порода не рассыпалась на отдельные зёрна, как это бывает с песком, прилипала к коже и, легко поддаваясь даже слабому нажиму руки, принимала и сохраняла приданную ей форму. Пластичность и податливость глины резко отличают ее от других осадочных пород, например от известняка.

Таблица 1 Исследование № 1 по внешним признакам.

Важнейшим свойством глины является: способность в смеси с водой образовывать тонкие «взвеси» и вязкое тесто; способность набухать в воде; пластичность глиняного теста, т. е. способность его принимать и сохранять любую форму в сыром виде; способность сохранять эту форму и после высыхания с уменьшением объема; клейкость; связывающая способность; водоупорность, т. е. способность после насыщения определенным количеством воды не пропускать через себя воду.

Прежде чем приступить к работе, необходимо провести тест на пластичность. Для того, чтобы оценить эластичность глины и рабочие качества того или иного сорта глины необходимо скатать жгуты и изогнуть их, получив плотно свёрнутую петлю или круг. Глина с высоким содержанием шамота растрескается и «раскроется», тогда, как более пластичные сорта глины будут выдерживать изгиб без видимых следов растрескивания.

Проба на эластичность и лепку.

Таблица 2

Рис. 2

Определение содержания песчанистых примесей в глине Отвесить на весах образец глины массой 33 г и поместить навеску в колбу на 100мл.

Добавить в стакан 50мл воды, размешать и дать отстояться 5 минут.

Слить с осевшего песка мутную жидкость. Повторить действия 2 — 3 до тех пор, пока сливаемая жидкость не станет почти прозрачной. Подсушить осевший песок и прокалить в выпарительной чашечке на горелке с сухим горючим. Определить его массу на весах.

В образце № 1 содержание песка — 0,1 г., что составило 3,3%. В образце № 2 песка содержится -3,9 г., что составляет 12% песка, В образце № 3 содержится 7,96 г. — 24%.

Глины, содержащие большое количества песка, называются «тощими», а незначительное количество песка — жирными. Глины на территории нашего поселка тощие т.к. содержат достаточно большое (12% и 24%) количества песка.

Определение «жирности» глины Отвесить на весах образец глины массой 25 г.

Поместить навеску в химический стакан на 100мл, добавить воды до отметки 50мл и хорошо размешать стеклянной палочкой.

Наблюдать процесс осаждения частиц глины. (глина№ 1 плохо смачивается водой и долго не оседает на дно, что указывает на ее гидрофобные свойства.)

Для качественной оценки «жирности» сравнить процессы осаждения различных сортов глин. «Жирные» глины оседают медленно, «тощие» — быстро Таблица 3

Последовательность изготовления изделия из глины Вылепленные изделия я хорошо просушила в течение 7 дней. Сушила изделия подальше от нагревательных приборов, прямых солнечных лучей, сквозняков — при комнатной температуре и в темном сухом изделие просушились равномерно.

Через семь дней фигурки затвердели и я их зачистила мелкой наждачной, они стали более гладкими, теперь их можно обжечь в муфельной печи.

После того как изделие высохло я внимательно осмотреть его на отсутствие трещин. Маленькие трещинки попробовала замазать жидкой глиной, но это не дает гарантии сохранности изделия при обжиге. Самый лучший вариант — не допускать появления трещин, а это получается при качественной лепке и грамотной подготовке глины. Умение проводить обжиг в муфельной печи — мастерство, которое приходит с опытом, причём далеко не сразу.

Температура. Самое главное в обжиге — это плавное увеличение температуры обжига и постепенное остывание изделия после обжига[8]. Я поставила изделия в печь для обжига. Установила температуру в пределах 650 градусов Цельсия. При более низких температурах обжиг будет недостаточным и изделие не приобретет необходимых свойств. При высоких температурах изделие может быть полностью разрушено.

Основным требованием к лепке является отсутствие пузырьков воздуха в изделии. При повышении температуры воздух расширится и будет искать выход, разрывая изделие. Поэтому при замазывании трещин и скреплении частей изделия исключите возможность образования воздушных капсул.

Исследование образца на обжиг,

Таблица 4

Заключение

Мои исследования на пластичность, формообразование, содержание песка и жирность глины показали, что местную глину можно использовать для изготовления керамических изделий.

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы:

1. изучена литература и иллюстративный материал по данной теме;

2. исследованы разные виды глины;

3. систематизированы полученные данные;

4. изготовлены изделия из глины и обожжены;

Таким образом, мои исследования показали, Образцы № 2 и № 3, при лепке сохраняют форму, при высыхании становятся очень крепкими, при обжиге приобретают свойства керамики, но мелкие детали вылепить трудно, поэтому эта глина больше подходит для лепки изделий обобщенной формы. Моя гипотеза подтвердилась, изготовить сувениры из местной глины можно соблюдая технологии приготовления и обжига глины.

Основываясь на выводах о свойствах местной глина, можно сформулировать рекомендации по их применению:

Изученные свойства позволяют применять глины для производства строительных материалов (кирпича, дорожной плитки и т. д.), пластичность этого природного материала даёт возможности для развития сувенирного производства.

Моя работа может развиваться в двух направления;

1. Составление бизнес плана и изготовление сувениров на продажу;

2. Продолжить исследование местных пород глины с целью промышленного использования (изготовления кирпичей и плитки, керамических изделий).

Список используемых источников

1. «Энциклопедия о скульптуре», под редакцией Клер Уайт.- Издательство: Арт-родник, 2012 г.-192с.

2. «Энциклопедия Керамика», под редакцией Мерилин Скотт.- Издательство: Арт-родник, 2012 г. — 192с.

3. Учебник «Изобразительное искусство» для учащихся 5 кл. под ред Н. А. Горяева и О. В. Островская, М.: «Просвещение», 2009. — 174с.

4. «Портрет в скульптуре», статья из учебника «Изобразительное искуссво», 6класс, Л. А. Неменская, М. «Просвещение» 2009 г. Электронные ресурсы:

5. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия — 2011;