Скульпртурные материалы

Скульптурные  материалы.

«Выразительность скульптуры зависит от соответствия идеи и материала» (Коненков). Каждый скульптурный материал имеет свои качества и обладает только ему присущими возможностями. Образное решение в скульптуре во многом связано  с избранным материалом, который раскрывает собственные свойства. Одной из задач художника является наиболее полное выявление как пластических, так и декоративных особенностей материала.

В данной теме, которая  охватывает 18 часов лекционного  курса рассматриваются, в основном декоративные и физико-механические свойства материалов, приводятся примеры из истории сооружения скульптурных памятников, что даёт возможность проследить эволюцию их применения и выяснить сроки их долговечности.

Целью изучения данной темы является усвоение физико-механических, пластических и декоративных свойств материалов, применяемых в скульптуре.

Глина.

В одном античном мифе рассказывается, что Прометей вылепил  древнего человека из глины. На рельефах времени Древнего Рима сохранились  изображения Прометея около созданной им человеческой фигуры с корзиной для глины.

Глина – это первый, и как правило обязательный материал, в котором скульптор воплощает  замысел, возникший в его творческом воображении. Глина – это самый  податливый  из всех существующих материалов, в котором наиболее полно ощущаются формы.

Происхождение глины.

Глины в чистом виде или  в смеси с песком, известняком  или другими минералами образуют слои осадочных пород. Частицы чистой глины обладают кристаллическим  строением. Кристаллы имеют форму тончайших шестиугольных пластинок. Величина кристаллов глины различных месторождений различна. Глины образуются из обломочных пород, содержащих полевой шпат, слюду и другие минералы. Процесс превращения минералов в глину называется каолинизацией горных пород. Он заключается в разложении полевых шпатов углекислыми водами.

K₂O•4SiO₂ • 6H₂O+H₂CO₃ → K₂CO₃+SiO₂

K₂O•Al₂O₃ • 6SiO₂+ H₂CO₃ → Al₂O₃ • 2SiO₂ • 2H₂O+ K₂CO₃+H₂SiO₃

Глина образуется при  переотложении продуктов выветривании в водоёмах. В результате этих процессов глины могу освобождаться или обогащаться примесями. По условиям образования совершенно чистые глины в природе не встречаются.

Пластичность  глины.

Пластичность глины  – это способность изменять и  сохранять форму при лепке  без образования трещин. Пластичность находится в прямой зависимости от физического строения глинистых частиц. Большое влияние имеет включение минерала монтмориллонита. Искусственно улучшить пластические качества глины можно путем вымораживания или выветривания (за счет разложения органических примесей.).        Применяют также вылеживание глин в сыром состоянии. Считают, что при этом способе хранения главную роль играют факторы биологического характера – бактерии легко развивающиеся при температуре 37 – 38 градусов. При этом также происходят процессы физического и химического характера. Полевые шпаты и слюда гидролизуясь, отдают в раствор кремнекислую щелочь, которая под действием углекислоты образует коллоидный раствор кремневой кислоты. Сернистые соединения железа разлагаются, выделяя сероводород. При газообразовании газы разрыхляют и перемешивают массу.    Для повышения пластичности в глину добавляют до 20% растительного масла (хлопковое или  касторовое). Кроме того добавляют также до 10% танина, крахмала, декстрина, р – р кальцинированной соды. Дубильная кислота уменьшает высыхание и усадку.

Окраска и  цвет глины.

Так как глина состоит  из различных минералов, имеющих  окраску, то она может быть различного цвета. Основными окрашивающими  включениями являются оксиды железа в виде минерала Fe₂O_3, который придает глине охристые и другие цвета. Углеродистые соединения окрашивают глину в светло – серые до темно – серого и черного цвета. Голубоватые и зеленоватые тона скульптурных глин зависят от присутствия FeO (закиси железа) в форме минералов хлорита и биотита. Интенсивность цвета глины изменяется в зависимости от ее влажности.

Скульптурные  глины. 

В скульптуре распространены три основных вида глин: серо-зеленая, серо-желтая, серо-белая.

Цвет глины, применяющейся для лепки, имеет большое значение, так как произведение из конечных светлых материалов необходимо лепить из серо-белых глин, а для произведения из темных материалов более пригодны темные глины. Это связано со светотеневыми соотношениями.  Качество скульптурных глин определяется не только пластичностью, но и способностью длительное время не высыхать и не давать значительной усадки.

Скульптура в глине  может быть вылеплена размером не более 15-16 метров (при больших размерах начинает оползать под действием  своей массы).

Воск и  пластилин.

Воск – один из древнейших скульптурных материалов. Он широко применялся в Древней Греции и Риме как  подсобный материал для лепки  и приготовления моделей, по которым  затем отливали бронзовую скульптуру.

Как пример: в 1719 году скульптором Растрелли по маске, снятой с лица Петра I был изготовлен из воска бюст.

В середине 18 века воск как  пластичный материал полностью вытесняется  «зеленой глиной».

Русские модельеры 19 века широко пользовались воском, не только как промежуточным, но и как основным материалом.

         Пластилин применяется одновременно с воском как первичный материал для создания модельерных работ. Пластилин применяется там, где требуется тонкая и четкая проработка формы. Из пластилина не лепят крупные формы, что связано с его низкой твердостью, или используют пластилин особого состава. Как например памятник Александру III (скульптор П.П.Трубецкой): был использован пластилин высокой пластичности, приближающийся по пластичности к глине.

Пластилин состоит из пчелиного или минерального воска и наполнителей. Пластилину можно придать любой цвет, пластичность и твердость, в зависимости от назначения и требований, предъявляемых к нему.

Приготовление и виды пластилина.

По своему составу  различают: восково-глиняные, восково-жировые, восково-серные пластилины.

Восково-глиняный пластилин – хорошо очищенная и пропитанная водой скульптурная глина пропускается через мясорубку, снова провяливается и смешивается с минеральным воском – озокеритом-петролатумом , расплавленными на паровой бане. Полученная масса вновь пропускается через мясорубку. В смесь глины с расплавленным воском добавляют сухие пигменты, соответствующие цвету глины для лепки. Если пластилин прилипает к рукам, то к нему добавляют некоторое количество картофельной муки. К твердому пластилину добавляют петролатум или технический вазелин и пропускают через мясорубку.

Восково-серный пластилин содержит серу и обладает большой твердостью. Предварительно расплавленный воск (пчелиный или минеральный), вводят в него расплавленную канифоль и затем пигмент, для придания соответствующего цвета. Расплавленную массу перемешивают и вводят в нее расплавленную серу. Канифоль и сера придают пластилину твердость.  

Восково-жировой пластилин получают, добавляя серу, жир + пигмент.

Твердый пластилин.

Применяют для скульптурной миниатюры и модельерных работ. Приготавливают из натурального воска + пигмент и вазелин, для повышения  пластических качеств воска. Особо  твердый пластилин получают, добавляя картофельную муку и тонкотёртые  белила.

Таблица. Состав пластилина.

Компоненты пластилина	Пластилин твёрдый, %	Пластилин мягкий, %
Воск пчелиный	28,3	19,1
Сало говяжье	5,2	9,6
Вазелин технический	9,4	14,4
Сера порошковая	28,3	28,2
Глина молотая	28,3	28,2
Пигмент	0,5	0,5

Гипс.

Гипс - это древнейший скульптурный материал. По простоте применения незаменим как для изготовления форм, так и для отливки скульптуры. Это следующий переходный материал после глины и пластилина. 

Гипс является материалом, из которого изготавливают формы. Гипсовые формы применяются для изготовления скульптуры в бетоне, отливки восковых моделей для металлического литья, производящегося по выплавляемой модели и для отливки скульптуры из пластических масс. При отливках в гипсовую форму большую роль играет смазка, разделяющая форму от отлива. Для отлива гипса распространена смазка, состоящая из раствора стеарина в керосине, мыльной пены, из промывки формы К₂СО₃, кальцинированной соды.

В 18 веке в академии художеств  применялась следующая смазка: кусок  мыла растворяли в небольшом количестве деревянного масла и варили его в этом масле. В современной практике пользуются смесью: 20% мыла, 10% растительного масла, 70% воды или 175г керосина, 175г растительного масла, 250г стеарина.

При многократных отливках гипсовой скульптуры гипсовые формы покрывают щелочным лаком. Для этого готовят раствор, состоящий из 25% щелока, 75% спирта (рактификата или денатурата). Этот лак пригоден для склеивания гипсовых деталей.

При отливке  моделей  из керамических материалов в качестве смазки применяется мыльная пена с добавлением 10% веретенного масла. Для отливки восковых моделей формы насыщают водой. При отливке скульптуры из пластических масс формы покрывают жидко разведенным крахмальным клеем. Только при набивке глины для повторения глиняной скульптуры применяются совершенно сухие формы.

Часто гипс является условно  окончательным материалом для данной композиции. Такая скульптура имитирует  бронзу, чугун и др.

Гипс иногда применялся и как окончательный материал, хотя и отличается недостаточной художественной выразительностью. Это скульптура 18-19 веков, применявшаяся во внешнем оформлении зданий. Гипсовые статуи, маски, рельефы помещали в ниши, под карнизы, в углубление стен, где скульптура была защищена от разрушений. Пример: из гипса в 1948 году скульптором Малиновским выполнены 52 лошадиные головы, установленные на фасаде конной церкви в Санкт-Петербурге.

Иногда гипс используют и как моделируемый материал, когда  процесс лепки и моделирования  осуществляется непосредственно в  этом материале. В этом случае гипс в загустевающем состоянии приобретает специфические пластические свойства, которые скульптор использует, создавая свою модель. При моделировании из гипса его затворяют водой или жидко разводят водой. Когда гипс густеет, то снова добавляют воду.

Моделирование из гипса  скульптуры – это один из древнейших приемов, применявшихся еще в  римскую эпоху. Этим приемом пользовались многие известные скульпторы России и зарубежные скульпторы.

Физико –  механические свойства гипса.

В природе гипс встречается в виде двух модификаций: 1-двугидрат- CaSO₄ • 2Н₂О ; 2-ангидрит- CaSO₄ • 0,5Н₂О. Ангидрит встречается реже и часто совмещается с двугидратом. Природный гипс образовался в различные геологические периоды. Он является: 1) продуктом выделения из перенасыщенных растворов морской воды; 2) комплексом химических процессов, происходящих в земной коре.

Из группы природных  сульфатов двугидрат является самым  распространенным минералом и относится  к осадочной породе. СаSО₄ – 79,05%; Н₂О – 20,95% - кристаллизационная вода.

Гипс – мягкий материал ( по шкале Мооса его твердость  составляет 2,5-3,5), второй после талька. Природный гипс имеет примеси  глины, песка, СаСО₃ и др. от вида примеси зависит окраска природного гипса, который сам по себе бесцветен. Гипс бывает желтоватого и кремового цвета. Гипс мало растворим в воде, растворимость зависит от температуры воды. Максимальная растворимость гипса при 32-41⁰С.

Ангидрит быстро схватывается (твердеет). Для удобства в него вводят замедлители, которые снижают механическую прочность скульптуры. Добавление к полугидрату 1% клея для замедления схватывания от 5 до32 минут понижает его прочность на сжатие на 50-60%. Большая скорость схватывания ангидрита дает дефект при формировании многих видов скульптуры.

Достоинством ангидрита является увеличение его объема на 1% в процессе схватывания, что дает возможность воспроизвести на отливках гипсовой скульптуры все тонкости пластики. Окончательная прочность гипсового отлива наступает после изъятия избыточной влаги.  Температура удаления влаги не должна быть настолько высокой, чтобы вызвать разложение схватываемости гипса. Иначе гипс делается легким и легко растирается в порошок.

Если воды для затворения недостаточно, то на долю других частиц гипса воды не хватает, то схватившийся материал неоднороден и малопрочен.

Состав гипсовой массы: 70г воды 100г гипса

важным качеством замешанного  водой гипса является постепенный  переход из легкоподвижного состояния  в сгущенное, а также достаточная  продолжительность его текучести  и пластичности. Периодом текучести гипса считают период, в течение которого затворенная водой жидкая  гипсовая масса способна сохранить текучесть и заполнить все детали формы. Концом периода текучести считают момент, когда прекращает заполнять отверстия в гипсовом растворе.

Пластичность гипса  характеризуется таким состоянием после потери текучести, при котором  он способен сохранять приданную  форму или способность покрывать  ровным слоем какую-либо поверхность.

Гипс, замешанный на теплой воде, теряет текучесть и схватывается намного быстрее чем гипс, замешанный на холодной воде.

Сырьем для производства формовочного гипса обычно служит природный  гипсовый камень (CaSO₄ • 2Н₂О), его подвергают обжигу при температуре 150 –180⁰С до получения формовочного гипса.

CaSO₄ • 2Н₂О = CaSO₄ • 0,5Н₂О + CaSO₄ + 3/2Н₂О

Это эндотермическая  реакция, для её протекания требуется  затрата тепла. Перед обжигом  гипсовый камень измельчают в тонкий порошок. При смешивании с водой  тонкомолотого гипса происходит быстрое схватывание с последующим затвердеванием на воздухе.

CaSO₄ • 0,5Н₂О + 3/2Н₂О = CaSO₄ • 2Н₂О

Гипс с водой смешивают  в мерной посуде с оттянутым носиком. В нее наливают отмеренное количество воды и засыпают отвешенное количество формовочного гипса ( именно в этом порядке ). Смешивание производят в специальной мешалке.