Abstracts du IV symposium

Frédéric MÈGE                                                                                                             Centre Camille Jullian, Aix-Marseille Université/CNRS, FR                                           Sols bétonnés de Mégara Hyblaea: une perspective sicilienne

Abstract :                                                                                                                 Cement floors did not have a widespread use in Megara Hyblaea. They were constructed with the usual techniques involving broken tile as aggregate mixed with sand and lime (opus signinum or broken tile concretes); limestone powder could also be used as aggregate (limestone mortar). Some of the broken tile concretes were decorated with rather simple patterns of inserted tesserae. The different types of cement floors are mainly found in the so-called Hellenistic Public Baths and in some houses’ rooms, generally interpreted as bathrooms or reception places. On a chronological point of view, it seems that most of these floors (if not all) belong to the Roman period of Megara Hyblaea, after the sack of 211 B.C.

 

Frerich SCHÖN                                                                                                       Eberhard Karls Universität Tübingen, DE                                                                     The Archaeology of Ancient Cistern Mortars

Abstract :                                                                                                                       The use of mortar- or plaster-technology is widespread in ancient hydraulic architecture. Nearly 600 mortar samples out of 171 cisterns from 13 greek, punic and roman archaeological sites in the central and western Mediterranean were studied in a joint archaeological-engineering project. The mortars were classified due to the properties of the binder, the composition of the mortar and the plaster technique. On this basis the presentation focusses on cistern mortars as a source for ancient hydraulical knowledge and as a tool for analyzing ancient hydraulical structures.

 

Giovanni POLIZZI, Frerich SCHÖN                                                                         Università degli Studi di Palermo, Eberhard Karls Universität Tübingen, IT-DE                 Le cisterne di Solunto. Problemi e prospettive di ricercaLe cisterne di Solunto: problemi e prospettive di ricerca

Riassunto :                                                                                                                        La presentazione sarà dunque articolata in due parti:                                                      1. Esposizione dei nuovi dati relativi alle strutture idrauliche con particolare attenzione alle malte utilizzate nell’impermeabilizzazione delle cisterne, per le quali si possono riconoscere diverse tecniche di lavorazione e vari tipi di aggregati, in particolare sabbia, cocciopesto e carbone, a granulometria differente.                                                    Tramite un’analisi macroscopica delle malte idrauliche potranno venire utili informazioni sui processi di lavorazione, e sulle officine che adottavano particolari accorgimenti tecnici.                                                                                                                               2. La seconda parte dell’intervento si propone di presentare alcune cisterne che si vogliono sottoporre ad analisi microscopiche scelte in base alle particolari caratteristiche delle malte idrauliche in esse riconosciute.                                                                                                                      Si auspica in tal modo di fornire adeguati spunti per una discussione volta ad interrogarsi su quali siano i quesiti da privilegiare in previsione della realizzazione di analisi chimico-fisiche e quali siano le “potenzialità” delle analisi proposte nel contesto di Solunto.

 

Anne-Marie D’OVIDIO, Philippe BROMBLET                                                          Service Patrimoine et Monuments Historiques de la Ville de Marseille, Centre Interdisciplinaire de Conservation et Restauration du Patrimoine, FR                            Des mortiers hydrauliques dans Marseille grecque ?

Résumé :                                                                                                                   L’étude des mortiers hydrauliques démarre par un problème de terminologie. Dans les rapports de fouille les archéologues parlent de mortier ou enduit hydraulique, enduit ou béton de tuileau pour parler d’enduits étanches et résistants sans vérifier toutefois leur hydraulicité par des analyses. Ces mortiers sont observés pour les aménagements hydrauliques mais également pour les constructions nécessitant une certaine étanchéité et durabilité dans un environnement que l’on suppose humide et peu favorable à leur conservation.                                                                                             Les recherches et analyses physico-chimiques conduites par le service archéologique de la Ville de Marseille avec le CICRP et le pôle Pratim de l’Université d’Aix-Marseille et en collaboration avec l’Inrap depuis une dizaine d’années sur les enduits et mortiers de Marseille antique issus des chantiers de fouilles archéologiques ont permis d’aborder la thématique des mortiers hydrauliques observés sous forme de revêtements muraux ou d’aménagements hydrauliques.                                                                                Entrent dans cette catégorie des mortiers de composition différente. Les plus anciens conservés, apparaissant dès le Ve s. av. J.-C., sont des enduits peints en rouge ou noir présentant une matrice rosâtre très dure à base de chaux et poussière de tuileau. Les mortiers tardo-hellénistiques ont une matrice blanche à base de chaux aérienne ou hydraulique incluant des grains de tuileau plus grossiers.                                            Des analyses minéralogiques par diffraction des rayons X ont été menées sur quelques échantillons, complétées par des observations et des analyses élémentaires au Microscope Electronique à Balayage sur lames minces et fragments bruts. Les études granulométriques précisent la distribution granulométrique et la composition de l’agrégat et permettent d’estimer le ratio carbonate de calcium / agrégat insoluble.  Dans cette présentation, nous dresserons un inventaire des mentions de mortier hydraulique dans la cité grecque, puis nous discuterons de nos méthodes et résultats d’analyses. Nous apporterons quelques indices de datation et éléments de comparaison avec d’autres sites proches.

 

Ruth SIDDALL                                                                                                     University College of London, UK                                                                            Pre-Roman waterproofing mortars in Ancient Corinth: materials and technology

Abstract :                                                                                                                     During the assault on the Greek city of Corinth of Mummius in 146 BC, much of the city was destroyed, leaving buildings razed to the foundations. However a few structures have survived and were re-used during the Roman re-occupation. This has ensured excellent preservation of Pre-Roman waterproofing mortars. Important locations in the city with these remains are in the Fountains of Peirene and Glauke, at the Asklepieion and its associated springs and importantly at the springhouse of Upper Peirene on the Acrocorinth where a unique (?) pre-Roman concrete barrel vault is preserved.                 The application of these mortars in these buildings will be reviewed here and includes the lining of cisterns and reservoirs, strengthening of water pipes and even structural use, as at Upper Peirene. In addition, the materials used in the manufacture of these mortars are described. They incorporate a local lime source, probably identical with the main ‘poros’ building stone used in the site, coupled with an aggregate of graded pebbles collected from nearby beach deposits. These are not hydraulic mortars in that they do not contain a pozzolanic additive, however their waterproofing properties were enhanced by burnishing the leather-hard surface of the mortar.                                         The waterproofing mortars of pre-Roman Corinth demonstrate a high degree of technical understand and manipulation of lime cements which has otherwise been previously overlooked.

 

Francesco Maria CIFARELLI, Christopher SMITH, Federica COLAIACOMO, Stephen KAY, Camilla PANZIERI, Letizia CECCARELLI                                          Sovrintendenza Capitolina, British School at Rome, Museo archeologico di Segni, IT-UK Elaborazioni tecniche dell’opera cementizia nel “Lazio del Calcare” nella tarda età repubblicana: Segni e l’opus signinum

Riassunto :                                                                                                             Partendo da un inquadramento generale dell’argomento e delle problematiche, si tratteranno alcuni esempi di strutture conservate a Segni e databili tutte intorno al II secolo a. C.. Si tratta della grande vasca rinvenuta negli scavi del Segni Project, in località Prato Felici, nella parte alta della città, e di altri due complessi: la vasca circolare dell’acropoli, retrostante il tempio di Giunone Moneta e le strutture identificate nell’area cosidetta del Tempio d’Ercole. Si mostreranno, infine, altri esempi di simili strutture presenti nel territorio, ancora inedite, e che dimostrano la diffusione di tale tecnica.

 

Monica CECI, Alessandra MARCHELLO, Marcello TURCI                          Sovrintendenza Capitolina, Centre Camille Jullian, Aix-Marseille Université/CNRS IT-FR     « Vasche, cisterne o ambienti”: analisi e rilettura di alcuni impianti idrici nell’Area Sacra di Largo Argentina

Riassunto :                                                                                                                     Già dagli anni ’20 e ’30 del secolo scorso un complesso idrico, costituito da almeno cinque elementi, era stato individuato sul lato posteriore del tempio B dell’Area Sacra di largo Argentina e nella zona tra il tempio B e il tempio C. Partendo dai dettagliati quanto confusi giornali di scavo di quegli anni, verificati sul campo da un’attenta rilettura dei dati archeologici, si propone una nuova interpretazione di tali strutture, anche alla luce delle informazioni fornite dalle analisi archeometriche effettuate sulle malte e sui rivestimenti. Particolare attenzione è stata inoltre riservata agli aspetti riguardanti l’alimentazione del complesso e la sua funzione in un’area di culto tra le più importanti e discusse della Roma repubblicana.

 

Andrea SCHMÖLDER-VEIT, Laura THIEMANN                                                     Ludwig-Maximilians-Universität München, Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, DE                                                                                              Hydraulic Mortars in the imperial residence. An Interdisciplinary Project on Fountains from the Palatine/ Rome

Abstract :                                                                                                                       This paper presents results of investigations on the water management of the imperial palace on the Palatine Hill in Rome. The project was carried out from 2007 to 2011, funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) and generously supported by the Soprintendenza Speziale per il Colosseo, il Museo Nazionale Romano e l’area archeologica di Roma (SSCol). Focus was on fountains, reservoirs and supply pipes belonging to the palace since Domitian’s building program. Because of the importance of the imperial residence the structures were in use at least until the 4th century A. D.  In order to assess the date and construction technique 55 hydraulic mortars were sampled and examined. Since many fountains were provided with multiple layers of mortar it should be investigated whether these belong to a particularly sophisticated one-phase building process (notably of the Domitian and Hadrianic periods) or whether they simply reflect remodeling and repair, thus testifying to the long use and popularity of these features.                                                                                                           The mineralogical analyses included several scientific methods, such as polarized light microscopy, XRD/DTA or sieve analysis. A major result of the investigation is the distinction of two different types of mortar, used in different areas and at different periods: One type of mortar shows characteristic and rare features, such as a high density of colored mosaic stones and astonishing little crushed ceramics. Another type of mortar consists of in large parts of low-fired, crushed ceramics and volcanic ‚Pozzolane Rosse’ sands quarried near Rome. Most of the samples belong to this second type documenting the great homogeneity of the building material that was used for several different purposes such as reservoirs, fountains and installations of supply pipes. In else the invariable technology proves the continuity of mortar technology in the palace at high-level over centuries – maybe a characteristic of the imperial workshops.

 

Milena MIMMO, Mathilde CARRIVE                                                                          Centre Camille Jullian, Aix-Marseille Université/CNRS, École française de Rome, FR Enduire et protéger les parois des bâtiments à l’époque romaine. Le cas des entrepôts de Rome-Ostie-Portus

Résumé :                                                                                                                         La communication proposée s’intéresse aux revêtements pariétaux des entrepôts d’époque romaine. L’échantillon pris en considération inclut des édifices de Rome, d’Ostie et de Portus, trois centres de stockage connectés dans l’Antiquité afin de pourvoir en particulier à l’approvisionnement de la ville de Rome – si bien que l’on peut parler d’un système de stockage Ostie-Portus-Rome.                                                        La fonction de ces édifices, destinés à stocker des marchandises plus ou moins fragiles, impose des conditions microclimatiques particulières : température basse, ventilation efficace, protection contre l’humidité, faible exposition à la lumière solaire. Afin de répondre à ces exigences, des dispositifs spécifiques étaient mis en œuvre, comme l’application sur les parois de revêtements de béton de tuileau – ou cocciopesto, pour utiliser un terme italien fréquemment employé dans la littérature archéologique.                                                                                                                  Si des microtraces d’enduit sont visibles à la surface de bien des parois, seuls 7 entrepôts parmi les 250 à 300 attestés dans les centres d’Ostie-Portus-Rome ont conservé des vestiges conséquents de revêtements pariétaux. C’est cet échantillon que nous avons étudié, à partir d’analyses macroscopiques réalisées sur le terrain. Les caractéristiques formelles (hauteur et épaisseur du revêtement de tuileau ; association à un autre type d’enduit ; présence de dispositifs spécifiques comme des solins au pied des parois) et techniques (composition du revêtement couche par couche) ont été enregistrées à l’aide d’une fiche spécifique.                                                              Associée à une lecture des sources antiques et à la comparaison avec d’autres types de contextes, ces analyses nous permettent de réfléchir sur la fonction précise de ces revêtements et sur les indices qu’ils fournissent pour une compréhension plus fine de l’usage et de l’organisation des édifices concernés.

 

Lynne LANCASTER                                                                                                 University of Ohio, USA                                                                                         Pozzolans in Structural Mortar in the Roman Empire: An Overview and Thoughts on Future Work

Abstract :                                                                                                                            In this paper I present an overview of lime-based structural mortars that contain pozzolans: volcanic ash, fired clay, and organic ash. For each one, I examine the characteristics that allow the pozzolan to impart additional strength to the mortar. These include chemical makeup of volcanic ash, firing temperature for terracotta, and types of plant based materials used for organic ash. In the latter, I also examine the cultural origins for the practice of adding ash to mortar. Finally, I point to possible directions for future research, both in terms of methods of analysis and of framing questions, that could yield profitable results for our understanding of the extent to which Roman builders were actively improving the quality of their structural mortar by adding pozzolans.

 

Philippe LEVEAU                                                                                                     Centre Camille Jullian, Aix-Marseille Université/CNRS, FR                                             Mortiers hydrauliques, étanchéité du canal et écoulement de l’eau dans un aqueduc romain : le cas de l’aqueduc d’Arles

Résumé :                                                                                                                        Les deux aqueducs qui alimentaient l’un la colonie romaine d’Arles, l’autre les moulins de Barbegal, cumulaient 50 km de canalisations. Leur tracé a l’objet d’un relevé topographique complet. Ils se rejoignaient à hauteur du lieu dit le Vallon des Arcs 7 km à l’est d’Arles. L’aqueduc d’Arles a fonctionné durant quatre siècles au moins entre le début de l’ère et la fin de l’Antiquité, alors que et sa branche orientale, ultérieurement affectée aux moulins, a connu une durée d’utilisation plus courte. L’analyse archéologique du bâti a permis d’identifier plusieurs phases de restauration des ouvrages d’art.
Une attention particulière a été accordée à l’examen des revêtements de sol et des enduits de parois des conduits. Ils ont deux fonctions. La première est d’optimiser l’écoulement de l’eau dans le conduit en donnant aux parois un poli qui empêche la formation de turbulences entraînant des pertes de charge. La seconde est d’assurer l’étanchéité des parois afin d’éviter les fuites qui diminueraient le débit de l’aqueduc et entraîneraient une dégradation des maçonneries. L’objectif de la communication est de présenter la diversité des situations observées lors des sondages effectués sur les canaux et sur les ouvrages d’art.
Pour l’heure, les principales observations ont porté sur la relation existant entre les bétons ou mortiers de tuileau et les phases de construction /restauration reconnues dans l’étude archéologique du bâti. Une attention particulière a été accordée à ceux qui assuraient l’étanchéité du conduit sur les ponts situés dans la partie de l’aqueduc d’Arles située à l’amont du point de convergence et sur les ouvrages du Vallon des Arcs. En 2012, 42 prélèvements ont été réalisés par Arnaud Coutelas. Ses analyses ont mis en évidence une grande diversité de mortiers. Elle ne s’explique pas par la seule succession des phases de construction, mais traduit la multiplication des sources des manières premières et traduit l’intervention d’équipes différentes.

 

Arnaud COUTELAS                                                                                            ArkeMine, UMR 8546 AOROC, FR                                                                      L’hydraulicité des mortiers antiques, entre préconçus et réalité : l’exemple d’Arles et d’autres sites de Gaule romaine

Résumé :                                                                                                                 Vitruve, dans ses écrits, évoque uniquement les pouzzolanes lorsqu’il discourt sur la question des mortiers hydrauliques. Or, l’observation des maçonneries et revêtements antiques liés aux structures hydrauliques montre, dans la majeure partie des provinces romaines, l’utilisation systématique du tuileau. Celui-ci, globalement, possède effectivement des propriétés qui nous permettent de dire qu’il s’agit bien d’une pouzzolane artificielle.                                                                                                     De fait, aujourd’hui, pour la période Romaine, la présence du mortier de tuileau est devenue synonyme de la présence d’une structure hydraulique. Le mortier de tuileau est ainsi devenu synonyme de mortier hydraulique, puis de mortier d’étanchéité, voire étanche. Enfin, parfois, tout mortier rose est supposé mortier de tuileau, et donc mortier hydraulique…                                                                                                                  En prenant exemple sur quelques cas de la ville antique d’Arles et d’autres sites de Gaule romaine, nous tenterons de voir comment était employé le tuileau en tant que matière première. Nous vérifierons aussi la nature exacte de ses propriétés et si des matériaux exempts de tuileau ont pu acquérir des caractéristiques hydrauliques équivalentes aux mortiers de tuileau ou de pouzzolane. Nous discuterons, enfin, la notion même du mortier dit « hydraulique ».

 

Jan HEINEMEIER, Alf LINDROOS, Åsa RINGBOM                                               Aarhus University, Åbo Akademi University, DK-FI                                                Radiocarbon dating of lime mortar and pozzolana – methods, results and challenges

Abstract :                                                                                                                       The time of hardening of a lime mortar can in principle be determined by radiocarbon dating of the atmospheric CO2 incorporated in mortar carbonate during the hardening process. Thus, the mortar represents a carbon sample from the contemporaneous atmospheric CO2, just like organic material taking up CO2 by photosynthesis during growth. The challenge in sampling mortar material for analysis, is to enrich the mortar carbonate for dating by using mechanical and chemical separation to avoid contamination from unburned fossil lime stone present in the slaked lime as well as possible old carbonate introduced when adding aggregate to the mortar mixture.                                                                                                                          The method has been very successful for dating lime mortars of e.g. Medieval churches on the Åland Islands, Finland. More challenging is the case of Roman hydraulic mortars, such as cocciopesto and pozzolana, because of their ability to harden without the admission of atmospheric CO2, e.g. under water.                                                         Methods, results and challenges will be discussed.