Boue et briques romaines brûlées de Romula

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 15864 (2022) Citer cet article

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De la boue sesquipédalienne et des briques cuites (IIe-IIIe siècle après J.-C.) ont été extraites de la ville romaine de Romula située dans la région du Bas-Danube (comté d'Olt, Roumanie). Parallèlement aux sols locaux, les briques sont étudiées par analyse pétrographique, fluorescence des rayons X (XRF), diffraction des rayons X (XRD), spectroscopie infrarouge transformée de Fourier (FT-IR), microscopie électronique (SEM/EDX), microtomographie aux rayons X. (XRT), analyse thermique (DTA-TG), spectroscopie Mössbauer, magnétométrie, colorimétrie et évaluation des propriétés mécaniques. Les résultats sont bien corrélés les uns aux autres, étant utiles à des fins de conservation/restauration et comme données de référence pour d’autres matériaux céramiques. Remarquablement, notre analyse et notre comparaison avec les données de la littérature indiquent un contrôle possible et une optimisation judicieuse par les anciens briquetiers à travers la recette, la conception (taille, forme et micro/macrostructure) et la technologie des propriétés physico-chimiques-mécaniques souhaitées. Nous discutons des briques romaines comme de matériaux capables de s’adapter à des facteurs externes, similaires, dans une certaine mesure, aux matériaux modernes « intelligents » ou « intelligents ». Ces caractéristiques peuvent expliquer leur durabilité exceptionnelle face aux changements météorologiques/climatiques et aux charges mécaniques.

Les briques sont des matériaux de construction anciens (~ 8 000 avant JC pour les briques crues et ~ 3 000 avant JC pour les briques cuites, Mésopotamie1,2) et elles sont encore utilisées de nos jours, principalement pour les façades et les murs entre les éléments structurels en béton, mais à une échelle nettement inférieure à celle de l'époque. des temps anciens où les bâtiments étaient entièrement construits en briques. Cela peut induire l’idée que les briques anciennes pourraient être considérées comme obsolètes et dépréciées. Ce n’est pas le cas puisque les briques anciennes se sont avérées intégrer intrinsèquement des concepts modernes tels que la durabilité, la durabilité, les matériaux et bâtiments écologiques et respectueux de l’environnement, la réutilisation/recyclage des matériaux. Par conséquent, les briques anciennes peuvent révéler des savoir-faire inattendus, des technologies et des concepts oubliés.

Les études sur les briques anciennes de différentes périodes, zones géographiques et cultures peuvent également fournir d'autres informations précieuses : d'une part, la connaissance des briques et des technologies anciennes est nécessaire pour une restauration et une conservation appropriées des constructions patrimoniales, et d'autre part, elle peut promouvoir une meilleure compréhension du développement régional et de la société. Les briques, de par leur disponibilité archéologique et leur diffusion, tout en étant typiquement spécifiques à la production locale, peuvent également être considérées comme des matériaux céramiques de référence pratiques avec lesquels comparer. Par exemple, d’autres objets en céramique tels que les amphores, les ustensiles de cuisine et de stockage sont sujets aux activités commerciales, et la comparaison avec les matériaux locaux en brique peut fournir et démontrer différents détails sur les routes commerciales ainsi que d’autres aspects de la vie quotidienne. Pour ce faire, des recherches sur les matériaux céramiques anciens, y compris les briques, sont nécessaires.

Romula était la plus grande ville romaine de la Dacie inférieure (Malvensis) (Fig. 1a) et jouait un rôle militaire, administratif, commercial, productif et culturel important. Le site archéologique de Romula (aujourd'hui village de Reșca, département d'Olt, Roumanie) s'étend sur environ 3,06 km2 et constitue le site le plus étendu entre les Carpates et le cours inférieur du Danube. Construite par les Romains comme forteresse pendant la Première Guerre contre les Daces (101-102 après J.-C.), Romula reçut le titre de municipium (123-124 après J.-C.)3, puis de colonie (248 après J.-C.4, ou à l'époque de l'empereur Septime). Sévère, 193-211 après JC). Il fut abandonné en 271-275 après JC, à l'époque de l'empereur Aurélien ou même avant, 253-268 après JC, à l'époque de l'empereur Gallien. Dans le quartier nord, huit ateliers de poterie et 25 fours à poterie ont été identifiés comme preuve d'une fabrication industrielle de céramique. Romula était donc l'un des plus grands centres de production de céramique dans la région du Bas-Danube, les découvertes de céramique romaine étant la référence pour cette région : les objets en céramique mis au jour sur le site sont des éléments de construction (briques, tuiles, morceaux de pavement et autres). ), les lampes en terre cuite et les poteries (amphores, poteries de cuisine, autres)5,6,7. Environ 5 des fours mentionnés étaient dédiés à la production de briques et de tuiles et dataient des premières décennies du troisième siècle après JC5,6.

3–5 wt.%) and showed the possibility of the trace phases (< 3–5 wt.%) presence. Although we selected the most representative samples, we emphasize that rigorous quantitative phase analysis is challenging given the natural background of the samples14. Hence, our results should be viewed as qualitative. In samples PCT9R* and S were obtained the minimum (6.3%) and maximum (14.8%) values of the weighted profile R-factor (Rwp). Results of Rietveld analysis are presented in Supplementary material Table 3./p>

30 µm) indicate on their high radiological density. The theoretical densities of the minerals identified by XRD in our samples are not much different (Supplementary material Table 4). Hence, it is impossible to distinguish them among the other phases by XRT. From the microscopy analysis (see “Microstructural aspects of the burnt brick from Romula”, Fig. 12), the largest, relatively well distributed are the particles of silicon oxide. Therefore, we shall consider that most of the as-revealed large white particles in XRT are of quartz (SiO2), while smaller ones may also belong to other phases. The largest white particle from the investigated burnt brick sample has a diameter of 2.22 mm, a volume of 0.53 mm3, and the compactness is relatively constant or it has a decreasing trend between 0.15 and 0.45./p> σ21:20 compact material almost without pores./p> 1 for hematite powders synthesized at 300 and 1000 °C, respectively. Additionally, the highest value of L* was recorded for the first type of powders. A value a*/b* around 1 seems to characterize red hematite obtained at 600 °C. The proposed analysis model based on the a*/b* ratio is further applied to our materials, but before doing that, it is necessary to introduce a few key aspects that one has to take into account:/p>

5 wt.% of CaO (XRF data in Table 2) and according to Maniatis et al.35 in Ca-rich clays growth of the hematite in the air at temperatures above 700 °C is suppressed. A lower amount and particle size of hematite in calcareous clays promotes a lighter color, i.e. orange instead of red in the non-calcareous clays, for firing temperatures of 700–900 °C. This effect was ascribed to ’trapping’ by the dilution of iron in the aluminosilicates: calcium aluminosilicates are stabilized by iron, for example in our case tschermakite and plagioclase that were detected by XRD and FT-IR (Figs. 3, 4) in the raw (S1–2, PCT9R) and burnt (S1–2*, PCT9R* and B) studied materials. According to ref.35, the consequence of Fe and Ca interplay is that stable and low-level vitrification occurs at ~ 850 °C and it does not increase with a higher temperature as in the Ca-poor clays./p> 900 °C) Fe-phases (hyrcite and hematite) occur, but these phases also were not detected by XRD in the burnt brick from Romula. Hence, all results indicate a firing temperature of 800–850 °C for the investigated burnt brick B from Romula./p>

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