Part of our articles for the book "Clay as a building material in the history"

Строителната керамика през вековете

Откриването на свойствата на глината от първобитния човек изиграва съществена роля за неговото развитие.

Глината и първобитните хора

Първоначално човекът изработва съдове, които изсушава на слънце. Те са груби, изработени на ръка, но спомагат за съхранението на разнообразието от хранителни продукти на нашите прадеди. Около 20 хил. години пр. н. е. първобитния човек изработва от глина и фигури на животни и хора, основно с култово предназначение.

Около X – VIII хилядолетие пр. н. е. с установяване на уседналите общества, и започването на неолитната революция, изработените от глина предмети се увеличават. Първите поселища възникват около плодородните почви по поречието на реките Тигър и Ефрат, които улесняват култивацията на растенията. Липсата на камъни и дървен материал принуждава заселниците да потърсят друг строителен материал и те обръщат поглед към глината и така се появява тухлата. Първите такива са намерени при Tell Aswad - неолитно поселище разположено на около 50 км от Дамаск, Сирия и в Анадола, близо до Диарбекир. Те се датират към 7 500 г. пр. н. е. Изработени са от пръст със съдържание на глина или от кал, заедно с примеси от слама, животински изпражнения и косми, изсушени на слънцето докато добият здравина. В някои бедни райони на света този вид тухли се използват и до днес. Други центрове, където са открити тухли от този тип, са Йерихон и Чатал Хююк.

Друг важен момент в неолитната революция е откритието на първобитните хора, че изпечените глинени съдове придобиват по-голяма якост и здравина. С откриването и на грънчарското колело, около IV – III хилядолетие пр. н. е. започва бумът в производството на керамика. Тя е най-често срещаният артефакт, по който археолози и историци разгадават човешкото развитие, култура, бит, общество.

Първите тухли

Първите изпечени тухли се датират към 3000 г. пр. н. е., открити в поселищата по долината на река Инд, Урук, Египет и Китай. От II хилядолетие пр. н. е. във Вавилон се произвеждат тухли с цветни глазури и релефни изображения. От Шумерците, Асирийците и Вавилонците са останали тухли с надписи, а от Египет до нас са достигнали такива със знаци на фараона, при който са произведени. През този ранен етап от развитието на керамиката, продуктите са били изпичани в пещи, частично вкопани в земята, най-често разположени на склонове.

Особено място в историята на керамиката заема гръцката. Още през архаичния период, VII в. пр. н. е., тя показва високо развитие и има специално битово и култово предназначение. Главно място в нея е отредено на производството на съдове за запазване на храни, парадни трапезни съдове, служещи предимно за пиене на вино, за съхраняване на масла и за козметика. В Древна Гърция също са разпространени и строителните керамични изделия, като керемиди и водопроводни тръби. Пиндар – древногръцки поет и писател, свидетелства, че първите керемиди са произведени в Гърция от Коринтяните, а първите глинени тръби са използвани в палата на Кносос на остров Крит.

Наследници на етруските и под влиянието на гърците, римляните развиват своя керамика, която се характеризира с цялостна и свободна линия на формата и равна и гладка повърхност. Като най-големите строители и архитекти на древността те безспорно имат най-голям принос за развитието и разпространението на строителната керамика. Те развиват особено производството на тухли, керемиди, подови плочки, керамични тръби и скулптурна украса. Фактори като богатството и високата популация карат римляните да откриват нови архитектурни решения.

Употребата на сводове и арки заедно със задълбочените познанията за строителните материали им позволяват да постигнат нечуван успех в строителството на внушителни обществени сгради. Те строят акведукти и бани, използвайки керамични тръби. Форуми, театри и амфитеатри, дворци, а по-късно и базилики, построени от тухли, много от които цялостно или частично са запазени и до днес. Древните римляни знаели какво значение има отлежаването на глината преди формуване, познавали кръглата и правоъгълните пещи, изработвали тухли и плочки за облицовка на обществени сгради и въвели първата стандартизация за размерите им. По форма те предлагат голямо разнообразие, като са произвеждали квадратни, правоъгълни, триъгълни и кръгли.

Римските легиони разпространяват умението за производство на тухли по всички краища на империята. Всеки легион е бил снабден с подвижни пещи, като по този начин в който и край на обширната империя да се намира да може да произвежда свои тухли и да изгражда сгради. На тухлите бил поставян печата на съответния легион, от който са произведени. Много от римските тухли биват използвани през Средновековието, когато голяма част от античните сгради биват разрушени, за да се използват отново строителните материали.

След разделянето на Римската империя на западна и източна, и залеза на западната в резултат на нашествията на варварските племена, основаният в средата на IV век Константинопол се оформя като културен център и новата люлка на цивилизацията. С обявяване на християнството от Константин I Велики през 313 г. за равноправна на другите религии в Римската империя, а през 324 г. и за официална, настъпват промени и в приложението на керамиката. Започва широко, мащабно и повсеместно изграждане на храмове, което е предпоставка за развитие на строителната керамика, като във Византия именно тя се усъвършенства. Произвеждат се тухли, керемиди, облицовъчни плочи и други строителни елементи. Новост сред керамичното изкуство става изработването на икони.

През средновековието, по време на „тъмните векове“ в Западна Европа като основен градивен материал се използва камъка. Производството на тухли и строителството с тях през този период е разпространено в Северна Европа, където има недостиг на камъни. Архитектурният стил, в който се изграждат сградите, е готика, но за разлика от традиционната готика, където широко разпространен градивен материал е камъкът, тук се залага на тухлата, което придава не толкова заплашителен и по-приветлив вид на сградите.

През епохата на Ренесанса керамичните строителни материали отново придобиват първостепенно значение в архитектурата. След откриването на Америка технологията за производство им е пренесена от заселниците на новооткрития континент. Много от сградите изградени в стила на Барока също са изградени с керамични строителни материали.

Доказателствата за използването на тухлата и керамичните строителни материали в древността, в повечето случаи развило се самостоятелно в отделните райони без взаимодействие, и използването им хилядолетия наред, потвърждават, че тухлата има уникални свойства и се е наложила като основен градивен материал в световен мащаб. Още в 24 г. пр. н. е. Витрувий описва глините, годни за производство на тухли. През 830 г. в бенедиктинския манастир край град Фулда (дн. Германия) е написана технология за производството на тухли, която не се различава много от книгата на Шьонауер по същия въпрос публикувана през 1815 г. в Залцбург. В продължение на векове технологията остава непроменена: тухлите се формуват ръчно, изсушават се в естествени сушилни и се изпичат в пещи, използвани още от римско време. Едва с настъпването на индустриалната революция и откриването на парната машина в средата на XVIII век започва механизирането на тухленото производство

Механизиране на производството на тухли

В началото на IX век много изобретатели работят в сферата на усъвършенстване и механизиране на производството на тухли. През 1844 г. Хенри Клейтън разработва вертикална мелница за глина, която представлява усъвършенстван модел на древна немска мелница. За механизиране на формуването на тухлите принос има Карл Шликайзен, който през 1854 г. модифицира шнековата преса специално за нуждите на тухларството. Най-новите съвременни технологии в областта се базират на неговата разработка. Приблизително по-същото време друго изобретение отваря път на масовото производство на тухлите, а имено пещта, работеща на непрекъснат цикъл.

През 1858 г. Фридрих Хофман построява първата рингова пещ с непрекъснат цикъл на изпичане, за което и през 1867 г. получава голямата награда на Световното изложение в Париж. Пещта се състои от малки камери разположени в кръг или правоъгълник, в които се оставят суровите тухли, зареждани през отвори от външната страна, които се зазидват преди изпичане. Продукцията остава неподвижна, движи се огънят, като камерите са свързани помежду си с вентилационни пасажи, като горещият въздух от камерата, в която в момента тече изпичане се насочва към следващата, в която предстои, за да бъдат изсушени тухлите. Студеният въздух пък, който влиза от отворите на вече изпечените продукти, се насочва към последните камери, в които е завършило изпичането и се използва за охлаждане. Именно в това се корени ефективността и икономичността на изобретението на Хофман.

След по-малко от 20 години през 1877 Отто Бок изобретява първата тунелна пещ за керамичната индустрия, принципът на която е залегнал в най-съвременните технологии в производството на тухли. Пещта има формата на тунел, от където идва и името ѝ. При нея суровата продукция се нарежда на вагони, които се предвижват в пещта. Директно се загрява само средната част от тунела, където става същинското изпичане. На входа на тунела температурата е по-ниска, и там е зоната за подгряване, като при предвижването на продукцията постепенно се увеличава температурата, докато се стигне зоната на изпичане. След нея следва зоната на охлаждане, като с напредване на вече изпечената продукция температурата спада и се извършва охлаждането.

Въпреки че е изобретена още през XIX век, този тип пещ се налага едва след Втората световна война. Цялостният процес на механизация на керамичното производство завършва през 1894 г., когато Карл Келер изобретява камерната сушилня.