古代罗马建筑技术中的石材和原始混凝土
创始人
2025-08-29 16:04:55
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撒丁岛伊西利:努拉格伊斯帕拉斯外观,公元前十五世纪

(照片:克里斯蒂亚诺-卡尼,CC BY-SA 3.0)

这里讨论的砌筑技术涵盖了从公元前第二个千年到古代晚期的广泛年代范围。

作者:杰弗里-A-贝克尔博士

客座助理教授

古典与近东研究

宾汉姆顿大学

纽约州立大学

引言

建筑技术是研究和了解古代建筑的重要手段。为特定项目选择的建筑技术可以间接提供有关建筑本身的大量信息,帮助考古学家和艺术史学家了解建筑的规模、范围、费用和技术,以及其他更多美学方面的考虑因素。建筑技术还可以为建筑的年代学提供信息,在某些情况下,还可以根据所使用的建筑材料说明其他经济因素。本文讨论的砖石技术涵盖了从公元前第二个千年到古代晚期的广泛年代范围。

巨石技术

撒丁岛伊西利 公元前十五世纪努拉格伊斯帕拉斯内部(照片:克里斯蒂亚诺-卡尼,CC BY-SA 3.0)

从公元前两千年起,意大利和撒丁岛就开始使用巨石建筑技术。顾名思义,这种技术就是使用未经加工(或粗加工)的大块石头来建造墙壁和结构。这类墙壁多采用干石技术,即不使用粘合剂连接石块,而是依靠紧密配合和重力本身将石块固定到位。这种技术经常被称为 “独眼巨人砌筑法”(这个词是希腊人创造的,反映了他们认为只有神话中巨大的独眼巨人才有足够的力量搬动如此巨大的石块),表明所使用的石块体积巨大。

意大利阿梅利亚:阿梅利亚古城多边形砖石墙的细节(图片:Ameroe,CC BY-SA 3.0)

在撒丁岛,公元前二千年和公元前一千年建造的独特塔式建筑 “努拉盖”(nuraghe)采用了巨石技术,包括建造拱顶。在意大利半岛,公元前一千年后半期出现了独特的多边形砌石风格。这种巨石建筑通常用于建造防御墙、挡土墙和梯田,具有独特的多边形图案。

灰石砌筑法(“Opus Quadratum”)

意大利罗马: 公元前四世纪,五角广场上所谓的 “塞维利亚城墙 ”的一部分(照片:Salvatore Falco,CC SA 1.0)

灰岩或长方体砌体(切割成方形的石头)被罗马人称为 opus quadratum,是建筑技术的一大进步。在意大利,从公元前六世纪起就开始广泛使用灰泥砌筑法。在罗马,这种应用与古风晚期纪念碑建筑项目的显著增加相呼应。最初,罗马人使用的是一种当地可用的 tufo 类型,即 cappellaccio。Tufo又称凝灰岩或火山凝灰岩,是一种由火山灰固结而成的岩石。在意大利中部的地质景观中,有大量铺天盖地的凝灰岩沉积。公元前 396 年,罗马洗劫了伊特鲁里亚人的城市维伊(Veii)。

意大利罗马:Iuppiter Optimus Maximus 神庙的平台,公元前六世纪晚期(照片:Torquatus,CC BY-SA 4.0)

一般来说,灰岩砌筑法主要用于基岩较软、较容易成型的地方,如罗马城和许多伊特鲁里亚邻居所处的图佛高原。灰岩砌体分阶段用于纪念性建筑项目。罗马城的著名实例包括围绕罗马城的所谓 “塞维利亚城墙”,以及公元前六世纪晚期的 Iuppiter Optimus Maximus 神庙平台。尽管灰泥砌筑技术从未完全消失,但公元前二世纪出现的罗马混凝土(opus caementicium)却比灰泥砌筑技术具有更大的灵活性和强度。

Opus Caementicium"(水泥制品)

“罗马混凝土 ”描述的是一种使用混凝土的建筑技术。混凝土被定义为一种厚重、耐用的建筑材料,由沙子、石灰、水以及石头、砾石或陶土等杂质(caementa)混合而成。它既可以撒入模具或框架中,也可以倒入模具或框架中,硬化后形成类似石头的块状物。从时间上看,古罗马对混凝土的使用从公元前二世纪一直延续到古代晚期(甚至更早)。在这个时间跨度内,混凝土技术随着时间的推移不断变化和发展,因此我们可以观察到与功能和美学有关的差异。

罗马混凝土墙的基本概念是创建一个混凝土内核,然后用石块或砖块砌成墙面,再用灰泥、涂料或抛光石材贴面。罗马混凝土坚固、实用、功能强大--它本身很少被认为美观,但其多功能性和承重潜力为罗马古代许多著名建筑的建造提供了便利。如果没有混凝土建筑技术的创新应用,尼禄王宫、弗拉维亚圆形剧场和万神殿这三座建筑就不可能实现。

意大利,罗马,古阿皮亚大道,古墓。遗迹显示了用罗马混凝土(opus caementicium)建造的建筑内部核心。照片:MM, CC0 MM, CC0

罗马混凝土以坚固耐用而闻名--即使在考古环境中,混凝土也以其寿命长而著称。虽然混凝土本身并不是罗马人发明的,但他们通过添加配方改进了自己的混凝土版本。被称为 “pozzolana”(或 “坑砂”)的火山砂受到罗马建筑工人的青睐,用于混合混凝土。灰泥中含有大量氧化铝(有时也称为氧化铝)和二氧化硅,加入灰泥后,灰泥的防水性能得到提高。这种水工混凝土非常适合用于建造桥墩、防波堤和桥塔等结构。

类型学

罗马建筑作家维特鲁威(公元前一世纪)在他的十卷本论文《论建筑》(De architectura)中对建筑技术进行了全面总结。在大多数情况下,现代学者继续使用维特鲁威使用的拉丁语术语。在这些类型学分类中,拉丁语 opus 的意思是 “作品或技术”。

意大利的 Terracina: 用于 Iuppiter Anxur 神庙平台的 Opus incertum(照片:Xavier121,CC BY-SA 3.0)

Opus incertum(“不规则工程”)是一种早期混凝土技术,出现于公元前二世纪早期,一直沿用到公元前一世纪中叶,后来逐渐被弃用,转而使用 opus reticulatum。incertum石雕可以根据其使用的随机放置的拳头大小的土陶或石块来识别,这些土陶或石块被放置在caementicium石雕的内核中。

网纹石的一个例子(图片:Pouwerkerk,CC BY-SA 3.0)

Opus reticulatum(“网状作品”)是一种使用被称为立方体的菱形土陶片的技术,这些土陶片被放置在混凝土核心中。这些方块的扁平末端形成网状图案,这也是该技术名称的由来。Opus reticulatum 在公元前一世纪初开始流行,最终被 opus latericium 所代替,

奥斯蒂亚古城:opus latericium 的实例(图片:Camelia.boban, CC BY-SA 3.0)

Opus latericium(“砖砌体”)描述的是一种砌筑技术,它采用多道铺砌的砖块来面对 opus caementicium 墙心。这是罗马帝国时期的一种主要技术。而砖块上通常会涂上灰泥或其他形式的墙体保护层。

古奥斯提亚:opus mixtum 的例子(照片:Camelia.boban,CC BY-SA 3.0)

Opus mixtum(“混合工程”)是一种结合了网状结构和红砖结构的技术。后者通常出现在墙壁的边缘。这种技术在公元前 2 世纪中叶的哈德良时期最为常见。

古奥斯提亚:opus vittatum 的例子(照片:Camelia.boban,CC BY-SA 3.0)

Opus vittatum 或 opus listatum 是罗马后期的一种混凝土技术,在公元前四世纪早期被采用。这种技术在君士坦丁一世的建筑项目中尤为明显。

其他资料

Jean Pierre Adam,《罗马建筑:材料与技术》(Anthony Matthews 译)(布卢明顿:印第安纳大学出版社,1994 年)。

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