Het geheim van de Romeinse bouwkunst: hierom staan gebouwen na 2000 jaar nog overeind

“Hier vond ik twintig jaar geleden een soort kalkopslag.” Riccardo Frontoni wijst naar een met baksteen hermetisch afgesloten ruimte. Frontoni is archeoloog en expert in Romeins bouwmateriaal. “Ik begon te graven en stuitte op uitgeharde kalk, toen ik wat verder groef zakte mijn gereedschap weg in een zachte laag. Mijn hart maakte een sprongetje.” De kalkopslag bevindt zich in de Villa Dei Quintili, een Romeinse villa uit de tweede eeuw na Christus aan de Via Appia, Europa’s oudste geplaveide weg die van Rome naar Brindisi in de hak van de laars loopt. “Tien jaar later hebben wij de opslag opnieuw opengemaakt en toen was de kalk nog steeds zacht.” Frontoni is nog steeds verbaasd, volgens hem gebruikten de Romeinse bouwmeesters de kalk om restauraties uit te voeren.

Riccardo Frontoni doet al jaren opgravingen en onderzoek in de villa die ooit toebehoorde aan de broers Sextus Quintilius, twee consuls uit de tijd van Keizer Hadrianus. De afgelopen 25 jaar heeft hij, samen met tientallen collega’s, een theater, een overdekte sporthal met verwarmd zwembad en een paardenrenbaan blootgelegd. Alles, inclusief prachtige mozaïeken, grotendeels intact.

Vulkanisch zand

Het geheim van de antieke bouwmeesters zit hem in de samenstelling van het beton en cement, beide, net als baksteen, Romeinse uitvindingen. De Romeinen mixten kalk in hun bouwmaterialen, dat verder vooral bestaat uit verschillende soorten steen en zand. “Het beste recept was de mix met zand uit Pozzuoli, bij Napels. Omdat het vulkanisch is was er een perfecte chemische reactie met de kalk waardoor de materialen samensmolten tot het bijna weer natuursteen was.”

Onverwoestbaar bouwmateriaal, reden waarom Romeinse gebouwen, bruggen en aquaducten na tweeduizend jaar nog overeind staan. “Kijk.” Frontoni wijst op witte kalkkristallen in blokken cement die midden in de archeologische opgraving liggen. De opgestapelde stukken cement waren ooit onderdeel van een muur die door een aardbeving is omgevallen. “Hier kun je de samenstelling goed zien.”

De natuurlijke mix van materialen werd door de Romeinse bouwmeesters van vader op zoon doorgegeven en is in de loop der tijden verloren gegaan. Moderne gebouwen worden vaak met gewapend beton gebouwd, een metalen frame afgedekt met cement. “Het metaal slijt, zet op, gaat roesten en verzwakt de structuur van het gebouw. Gewapend beton gaat hooguit zeventig, tachtig jaar mee.”

Kalk is dus het geheim van duurzaam bouwen, volgens onderzoekers van het MIT in Boston zelfs ongebluste kalk. De witte kalkkristallen zouden er volgens de Amerikaanse onderzoekers voor zorgen dat de bouwmaterialen zichzelf kunnen repareren. Voor hun onderzoek namen de MIT-ingenieurs samples van een archeologische opgraving in Latina, ongeveer 100 kilometer ten zuiden van Rome. En zij ontdekten dat als het beton scheurt en er water in komt, de ongebluste kalk reageert met het water waardoor de kalk smelt en de scheur gevuld wordt.

Tegenspraak

Archeoloog Frontoni is niet overtuigd. “De bevindingen van de ingenieurs van het MIT zijn een beetje in tegenspraak met wat de oude Romeinen zelf beweerden,” vertelt hij. “Plinius, Vitrivius, Catone, die schreven allemaal dat de beste kalk minstens drie maanden moet rusten.”

De Villa Dei Quintili had dan ook een eigen kalkoven om het materiaal te drogen en tijdens de opgravingen is er gereedschap gevonden die wijst op de productie van cement: hamers en persen om het laatste vocht uit het beton te verwijderen. De ingenieurs van de Amerikaanse universiteit zijn echter wél overtuigd van hun bevindingen. Ze hebben tests gedaan in het laboratorium en willen nu opnieuw op de antieke manier cement en beton produceren.