Каменная масса: что это такое и почему её называют вечной

Каменная масса — по-английски stoneware, по-немецки Steinzeug, по-японски сэкки — основа студийной посуды. Но спросите трёх керамистов, что это такое, и получите три ответа: «то, что обжигают на конус 6», «то, что не пропускает воду», «серая масса с шамотом». В этой статье разберём, что на самом деле отличает каменную массу от фаянса, терракоты и фарфора, какие цифры называют стандарты, откуда она взялась и почему изделия из неё переживают века. Как составить белую каменную массу из российского сырья — в отдельной статье библиотеки.

Определение: не температура, а плотность

Самое ёмкое русское определение, как ни странно, дают пояснения к таможенной номенклатуре ТН ВЭД ЕАЭС. Каменная керамика там — изделия с «достаточно плотной структурой и достаточной твердостью», устойчивые к стальному острию. От фарфора они отличаются тем, что «непрозрачны и обычно только частично остеклованы». Бывают остеклованными (непроницаемыми) или полуостеклованными, обычно серые или коричневатые из-за примесей и, как правило, покрыты глазурью.

Для сравнения, обычная пористая керамика в тех же пояснениях пропускает жидкость, царапается металлом и на изломе «прилипает к языку».

Японские словари формулируют то же самое коротко: сэкки отличается от фарфора тем, что не просвечивает, а от гончарного то:ки — тем, что не пористый. Термин 炻器 в Японии используют с 1907 года как перевод английского stoneware. Тони Хансен (Digitalfire) добавляет практический взгляд: гончары называют стоунвером высокотемпературные небелые массы, обожжённые до плотности, достаточной для прочной функциональной посуды. Традиционно это смесь глины, полевого шпата и кварца, обжигаемая примерно от 1200 °C. Британника называет ту же температуру — около 1200 °C (2200 °F) — и оговаривает, что каменная масса обычно непрозрачна, но тонкостенные изделия могут слегка просвечивать.

Важное следствие: каменная масса определяется результатом, а не температурой. Хансен прямо пишет, что полевой шпат даёт нулевую пористость на конусе 6 и ниже, а с фриттами каменную массу можно получить почти при любой температуре — вопрос только в деньгах. И наоборот: некоторые терракоты, по его данным, на конусе 2 выходят на пористость около 1 % и ведут себя «как стоунвер».

Немецкая ловушка: Steinzeug и Steingut

При чтении немецких источников легко ошибиться. Steinzeug — каменная масса: спёкшийся, водонепроницаемый даже без глазури, непросвечивающий черепок, обжиг обычно 1200–1300 °C. А Steingut, несмотря на тот же корень «камень», — пористый класс, аналог фаянса, «nicht wasserdicht». Похожая история в английском: ironstone ware и stone china, по терминологии ASTM C242, — исторические названия прочного английского фаянса, а вовсе не каменной массы.

Немцы делят Steinzeug на грубый (Grobsteinzeug) и тонкий (Feinsteinzeug); тонкий сегодня — это в основном напольная плитка, наш керамогранит. Японская классификация похожа: грубый сэкки из почти необработанной природной глины и тонкий — из очищенного сырья и смесей.

Цифры: сколько воды можно впитывать

Главный измеримый признак каменной массы — водопоглощение черепка. И здесь источники называют разные пороги:

• ГОСТ 32093-2013 «Посуда керамическая каменная»: водопоглощение по черепку не более 3 %, термостойкость не менее 170 °C. Черепок сероватый или красноватый, спёкшийся «плотно или неплотно». Пояснения ТН ВЭД дают тот же порог — 3 % по массе.
• Томас Андерсон (Ceramics Monthly, 2019): спёкшаяся масса — ниже 2 %. Хансен: стоунверы обычно ниже 2 %.
• ASTM C242: «спёкшийся» (vitreous) — обычно меньше 0,5 %, «полуспёкшийся» — 0,5–10 %; стоунвер по этому стандарту может быть и тем и другим.
• Определение Американского керамического общества 1950 года в японском словаре: обжиг 1150–1300 °C, водопоглощение 0–10 %.

Для сравнения: фаянсовые изделия по ГОСТ 28391-89 могут впитывать до 12 %, а их термостойкость — 115–125 °C. Требование к каменной посуде по водопоглощению в четыре раза жёстче. Фарфор по учебным данным БГТУ имеет открытую пористость менее 0,5 %, неглазурованный фаянс — около 10–14 %, майолика — до 15 %.

Что из этого выбрать для своей посуды? По опыту керамистов (форум Ceramic Arts Daily), меньше 1,5 % — надёжно, меньше 2 % — не течёт, до 3 % — терпимо, но не идеально, а сегодня многие целятся ниже 1 %. Причины те же, что заставляют держать черепок плотным: протекание, прочность, рост бактерий во впитанной воде и нагрев в микроволновке. Там же напоминают, что стандарт BS EN 13258 на стойкость к цеку применяется к массам с водопоглощением выше 0,5 %: пористый черепок со временем расширяется от влаги, и глазурь трескается.

Спекание: узкое окно

Хансен подчёркивает: спекание — процесс, а не температура. Зрелость — это точка, где изделие набирает плотность и прочность, достаточные для своего назначения. Механика простая: зёрна кварца держат каркас, полевой шпат плавится, заполняет пустоты и склеивает структуру. Бывает, что до плотности стоунвера доходит и одна глина без добавок: огнеупорная глина Lincoln #60, по Хансену, на конусе 7 имеет пористость 3 %, а к конусу 9 в окислении — почти нулевую.

Окно при этом узкое. В примере Хансена стоунвер конуса 6 идеален, на конусе 4 слишком пористый, а на конусе 7 начинает расширяться, не уплотняясь. За точкой зрелости — коробление, вздутие, хрупкость, потеря цвета. Особенно капризны железистые глины: одна из них у Хансена сильно вздувалась на конусе 6, начинала на конусе 5, а конус 4 был уже «опасной территорией». Андерсон советует для посуды массы с интервалом не шире двух конусов, например 5–6, и обжигать их именно в этом окне.

Чем плотнее масса, тем больше она садится: Хансен приводит пример с усадкой почти 17 % от сырого до обожжённого состояния. Андерсон делит массы по общей усадке так: 10–11 % — для плитки и лепки, 11–12,5 % — универсальные, 12,5–14 % и выше — лучше для круга.

Цвет каменной массы тоже связан с обжигом. Серый черепок немецкого Steinzeug, по немецким источникам, получается в восстановительной атмосфере, а японские словари описывают сэкки как чаще коричневый или чёрно-коричневый.

Каменная масса между фаянсом и фарфором

Хансен сравнивает стоунвер с фарфором честно. Каменные массы темнее, менее плотны и менее остеклованы, у них ниже огневая усадка и прочность. Зато они пластичнее, сохнут с меньшим растрескиванием, могут быть грубее, быстрее обжигаются, меньше коробятся и намного дешевле. Глазурованный стоунвер по прочности может приближаться к фарфору. За прозрачность фарфор платит склонностью к деформации.

С терракотой картина обратная. Стоунвер прочнее и долговечнее, но более хрупкий, хуже переносит термоудар, даёт приглушённые цвета и стоит дороже в обжиге. В тесте Хансена открытым пламенем терракотовая чашка выдержала 25 секунд, типичные фарфоры и стоунверы — около 10, сверхспёкшиеся фарфоры — около 5. Поэтому, например, посуда для открытого огня — отдельная задача; ей посвящена наша статья о массе для донабэ.

Почему «вечная»

Долговечность каменной массы — прямое следствие низкого водопоглощения:

• Мороз. Вода при замерзании расширяется примерно на 9 % и рвёт пропитанный черепок. В кирпичной промышленности глину с пористостью ниже 5 % считают морозостойкой; на практике пористость меньше 0,5 % обычно вообще не вызывает беспокойства. Пример Хансена: светлый стоунвер M340 на конусе 6 впитывает 2,5 % при холодном замачивании и 2,8 % при кипячении и проходит, а на конусе 4 (5,3 и 6,4 %) уже нет. Глазурь с цеком повышает уязвимость.
• Химия. Плотный черепок держит жидкость и кислоты. Немецкий солевой Steinzeug XIX–XX веков служил в молочном хозяйстве, хранении продуктов, химии и даже для перевозки жидкостей по железной дороге. Кислотоупорные изделия из местных глин, по данным БГТУ, показывают водопоглощение 0,8–0,9 %, кислотостойкость 98,7 % и прочность при сжатии 42 МПа. Химический и электротехнический стоунвер сегодня в основном вытеснен фарфором.
• Прочность. Японские словари объясняют её так: сэкки, как правило, не впитывает воду, хорошо спечён и поэтому механически прочен. Сигбургские кружки XVII века, по данным Метрополитен-музея, ценили и вывозили в Англию и Америку именно потому, что непористый черепок хорошо держит жидкость.

Немного истории

Китай. По Сюзанне Валенстайн (Метрополитен-музей, 1975), стоунвер — плотный, твёрдый, непроницаемый — и высокотемпературные глазури на нём появились ещё в эпоху Шан. Исследование «протофарфора» Чжэцзяна (диссертация М. Инь, UCL, 2012) говорит о температуре созревания выше 1200 °C и известковых глазурях из древесной золы. От этих вещей линия ведёт к юэским селадонам, а переход от «фарфоровидного стоунвера» к настоящему фарфору Валенстайн называет «делом очистки».

Германия. Steinzeug, по немецкой Википедии, сложился около 1300 года в Зигбурге; по английской — «почти стоунвер» был к 1250 году, полностью спёкшиеся изделия в больших объёмах — к 1325-му, а солевую глазурь отработали к концу XV века. Соль бросали в печь на позднем этапе обжига, около 1200 °C (по данным Spode — при 1200–1400 °C), и натрий образовывал на поверхности тонкий алюмосиликатный слой — по выражению Британники, глазурь «как апельсиновая корка». Главными центрами были Кёльн, Вестервальд, Зигбург и Раерен; к XVII веку вестервальдская серо-синяя посуда разошлась по всему миру. В Мейсене до 1710 года, ещё в поисках фарфора, Бёттгер получил красно-коричневый стоунвер, который гранили и шлифовали как камень.

Англия. Джон Дуайт в 1672 году получил патент на «Stone ware vulgarly called Cologne ware». Позже Стаффордшир сделал белый солевой стоунвер, а Веджвуд — неглазурованные «базальт» и «яшму»; на яшму, по данным музея Виктории и Альберта, ушло почти 3000 проб.

Студийная керамика. В 1937 году Дэвид Лич, став управляющим мастерской в Сент-Айвсе, прекратил выпуск фаянсовой посуды и разработал новую каменную массу. С 1946 по 1979 год мастерская выпускала Standard Ware с тремя глазурями — селадоном, тэммоку и «овсяной». «Книга гончара» Бернарда Лича (1940) сильно повлияла на студийную керамику Северной Америки 1950–60-х. Майкл Кардью, начинавший с фаянса и галенитовой глазури в Уинчкомбе, позже развивал стоунвер в Западной Африке на местных материалах. Ещё в 1922 году Мацубаяси построил в Сент-Айвсе трёхкамерную ноборигаму — первую японскую ступенчатую печь на Западе; она работала до 1970-х.

Источники: ГОСТ 32093-2013 «Посуда керамическая каменная. Общие технические условия»; ГОСТ 28391-89 «Изделия фаянсовые»; Пояснения к ТН ВЭД ЕАЭС, группа 69 и позиция 6912; ASTM C242 «Standard Terminology of Ceramic Whitewares»; Большая российская энциклопедия — «Фаянс»; БГТУ (Минск) — лабораторные работы №1 и №18, И. В. Пищ, В. А. Ласкин «Кислотоупорные изделия на основе местных глин»; Tony Hansen, Digitalfire — Stoneware, Vitrification, Earthenware, Porcelain, Terra Cotta, «Outdoor weather resistant ceramics», тест COVB; Thomas Anderson, «Techno File: Clay Body Shopping» (Ceramics Monthly, 2019); Encyclopaedia Britannica — Stoneware, Pottery (German stoneware), Westerwald stoneware, Basaltes ware; Kotobank — 炻器, 焼締め; Suzanne G. Valenstein, «Highlights of Chinese Ceramics» (The Metropolitan Museum of Art Bulletin, 1975); M. Yin, PhD thesis, UCL, 2012; Minneapolis Institute of Art — Bronze Age Ceramics; Victoria and Albert Museum — J. Dwight, Wedgwood trial tray, black basalt; Jefferson Patterson Park & Museum — English Brown Stoneware; Spode — Early wares; The Metropolitan Museum of Art — Tankard, Siegburg; Wikipedia — Steinzeug (de), Stoneware, Westerwald pottery, Jasperware, Leach Pottery, Bernard Leach, Michael Cardew; Aberystwyth University — Michael Cardew; форум Ceramic Arts Daily — «Absorption for functional ware».