ABSTRACT
A sumerek bitumennel szigetelték a nádhajóik alját, a szíriai és föníciai hajósok Latakia-i (Szíria) bitument használtak. Az egyiptomi hajók szigetelése feltehetően méhviasszal történt (festékkel kevert méhviasszal színezték a fáraók hajójót). Merték a hajók aljából a vizet és kihúzták a partra éjszakánként a hajókat száradni még a görögök is. Nem lehet tudni mikortól, a görögök bitumenes vászonnal szigetelték a hajókat és dugót (cheirmaros) szereltek a hajók aljára, amelyeket csak télen húztak ki, tehát ritkán. Melegített faggyús kóccal szigeteltek belülről. Az akhájok, etruszkok, görögök feltehetően használtak bitument is a hajók tömítésére, védelmére. A rómaiak ólomborítást is alkalmaztak./ HISTORY OF SHIPS: ON THE INSULATION OF ANCIENT SHIPS AGAINST SEAWATER: The Sumerians used bitumen to insulate the bottoms of their reed boats, while Syrian and Phoenician sailors used Latakian bitumen. Egyptian ships were probably insulated with beeswax (beeswax mixed with dye was used to colour the ships of the Pharaohs). The Greeks also used to take the water out of the bottom of the ships and pull them ashore at night to dry, but it is not known when, the Greeks fitted plugs (cheirmaros) to the bottom of the ships, which were only pulled out in winter, rarely. The Achaeans, Etruscans and Greeks probably used bitumen to seal and protect their ships. The Romans also used lead cladding the ships.
BEVEZETÉS
Sok szigetelési technika létezett. Kezdetben a kezdetleges csónakokat a tőzeglápok felszínéről származó bitumen emulzióval tömítették. Nagy fahajóknál a hajótestet építették fel először, a palánkok éleit illesztették egymáshoz. A palánkokközött valamilyen tömítőanyagot használtak, utána építették be a kereszttartókat. Az összeerősítés módja a varrás volt, kis hornyokat fúrtak a palánkok éleibe és vékony kötelekkel összeerősítették: összevarrták a deszkákat, ez a karvelpalánkos hajóépítés. Az így készített hajókat varrott hajók-nak nevezi az irodalom. A fából készült hajó eseténben a legnagyobb problémát a szivárgás jelentette, a beszivárgott vizet kimerték, később szivattyúzták, éjszakára partra húzták a hajókat. Probléma volt a külső szennyeződés is. A fából készült hajótesteken szívesen nőnek meg a tengeri élőlények, algák, fúrócsigák, ezért rendszeresen megtisztították a hajótestet. A tömítés az a folyamat, amelynek során a hajó fából készült fedélzetének és hajótestének varrataiba tölgyfarostokat, kócot, pamutot vagy kötélszálakat szorítottak, hogy vízzáróvá tegyék azokat. A tömítésnek szerkezeti szerepe is van a hajótest/fedélzet feszességében, és csökkenti a szomszédos deszkák hosszirányú elmozdulását. Kívűlről bitumennel, méhviasszal, gyantákkal szigetelték a hajótestet. A kutatás módja az internetes keresés volt a Wikipedia oldalairó kiindulva, célja az ismeretterjesztés, eredménye, hogy az egyiptomiak a hajóikat pigmentekkel színezett méhviasszal szifetelték kívülről.
A Hariri kódex hajó ábrázolása egy arab hajóról kormánylapáttal 1100 körülről, vízet merő matrózokkal:
EGYIPTOMI, SZÍRIAI, MINÓSZI HAJÓK SZIGETELÉSE
Az egyiptomiak papírusznádat használtak, papírusznád törmelékkel tömítettek, ami a vízben megduzzadt, és papírusznádból készített zsinórral varrták össze a palánkokat is, továbbá csapokkal erősítették meg a "varrást". Talán a palánkok közé szorítottak papírusz zsinórt is a víz felüli oldalon, a belső oldalon lécekkel, -iszkába lécnek nevezi az irodalom-, szorították le a papírusznád törmeléket. Az iszkábaléceket is varrrással erősítették fel. Az egyiptomiak a rövidpalánkos (105 centiméter hosszú) hajóikat mézga tartalmú akáciafából építették vastag hosszanti tartókötelekkel és a hajók "varrása" és palánkok csapolása hosszában is történt. A méhet jelentő hieroglifa az 1. Dinasztia idejében már létezett, amiből következik, hogy a méhviaszt ismerték és használták, és a hajók szigetelésére is. Színező pigmentet is adtak hozzá. Ismerték és használták az egyiptomi kék festéket**, ami vízálló festék, de nem sikerült bizonyítani, hogy hajók védelmére használták volna.
Hufu, azaz Kheopsz (i.e. 2589 - i.e. 2566) fáraó, i.e. 2580 körüli temetési cédrusfa hajójának modellje, 43 m hosszú (https://warther.org/Carvings.php)
Jól láthatóak a palánkok és egy kereszttartó és a varrataik felülről. A fedélzetet keresztgerendákra építették, melyek kilógtak a hajótestből: ezekhez rögzítették a vontató és vitorla köteleket. Mág a 19. században is építettek varrott hajókat Szentpétervárot, mert olcsó hajóépítési módszer. (4)
Théra-i (Santorini szigete kb. i.e.1800-1628) freskó, sarló alakú evezős-vitorlások hajófelvonulása, mindenhol naptető, esetleg kabinok láthatók és kilépődeszkák, hosszanti merevítő kötél nincs, nem gerinces hajók (A fehér festék mészkőpor, talán lenolajkencés ólomfehér, azaz vízálló ólom karbonát) (4)
DOVERI HAJÓ (kb. i, e, 1550, https://en.wikipedia.org/wiki/Dover_Bronze_Age_Boat, kb. 10 m hosszú, 2 m széles tengerre épített csónak)
Erős érv a fenékpalánkos, varrott, iszkába léces hajóépítés mellett a következő ábra, a belső fenékgerendát keelson-nak nevezik az irodalomban:
A doveri hajó roncsa, elől látható négy + egy kereszttartó
(Ld. https://en.wikipedia.org/wiki/Dover_Bronze_Age_Boat, http://www.szon.hu/kudarccal-vegzodott-a-bronzkori-hajo-masolatanak-doveri-vizre-bocsatasa/1980672 )
A rekonstruált doveri csónak (https://galeria.index.hu/tudomany/2012/05/14/a_doveri_bronz_kori_csonak_masolatanak_epitese/10)
"A hajót emelődaru segítségével hálóban óvatosan bocsátották vízre, de rögtön megtelt vízzel. A vízre bocsátás idején senki sem tartózkodott a hajóban. Régészek egy csoportja három hónapon építette át a hajót. Az egyetem szóvivője elmondta: szigetelik és újra megpróbálják vízre bocsátani a canterburyi Christ Chruch Egyetem hároméves programjában. (Végül epoxival szigetelték.) A hajómásolat az egyik központi darabja lett a 2013 június 30-án a nyugat-franciaországi Boulogne-sur-Merben nyílt kiállításnak. Decemberben Belgiumba szállítják és 2013 júliusában tér vissza Doverbe. Az eredeti – 3500 éves hajóra – canterburyi régészek a doveri múzeum közelében találtak rá egy ásatáson. A programot az Európai Unió is támogatta, és hét brit, francia és belgiumi partnerintézmény vesz részt benne."
Dover hajó, rekonstrukció
A doveri hajó szerkezete: kereszttartók (?, iszkába lécek, fenékgerenda, nincs hajógerinc.
I.e. 1550 körül kátrányt használtak Britanniában a hajók szigetelésére, fenyőfából és nyírfából főzték, de volt bitumen lelőhelyük is. Érdekesség, hogy a rekonstrukció készítésekor tudva azt, hogy a karvel palánkok illesztéseit gondosan kell tömíteni, -a vikingek mohával tömítették a klinkerpalánkozást-, vízretételkor mégis megtelt a hajó vízzel. Az ókori fahajók nem süllyedtek el, meghibásodás esetén haza vontatták őket megjavítani.
Hasonló korú Égei-tengeri csónakok szigeteléséről nem sikerült adatot találni (szigetelésről semmi: http://www.salimbeti.com/micenei/ships.htm). Tudjuk, hogy i.e 7-6000-től nádhajókat használtak, Melos szigetére jártak obszidiánért, az obszidián még Egyiptomba is eljutott, így nádtörmelékük, és nádból készített zsinórjuk volt Korfu szigetén, ahol még ma is építenek nádhajókat a turistáknak.
A palánképítés módszerei: klinker és karvel palánkok, a klinker palánkot a vikingek használják majd, először csak a vízszint felett (4)
Egy másik forrás szerint (https://www.gutenberg.org/files/33098/33098-h/33098-h.htm) a dórok őrölt kagylóhéjból és vízből készült pasztával szigeteltek. A paszta azonban nem tapadt jól, és hajlamos volt repedésre és kihullott, amikor a hajó mozgott. Javulást hozott, amikor a kagylóhéjakat kalcinálták, mésszé alakították. A szurok és a viasz is használatos lehetett, de végül felváltotta őket a len használata, amelyet a varratok közé szoratottak. A lenből már Nagy Sándor idejében is biztosan készítettek tömítést, és hasonló anyagokat mai napig használtak.
A hajó vagy csónak víz alatti burkolatának a sós víz korróziós hatásaitól és élő szervezetek elleni védelme a hajótest külső oldalára erősített fém, ólom vagy rézlemezek alkalmazásával is történt. A hajókat folyamatosan támadták a hajóféregek, a pajorok és a különböző tengeri gyomok. A leggyakoribb módszer a fa- és néha az ólomburkolat alkalmazása volt. A feláldozható faburkolat hatékonyan biztosította a hajótest nem szerkezeti burkolatát, A faburkolatot a féreg megtámadhatták, amelyet a szárazdokkban rendszeres időközönként könnyen ki lehetett cserélni. Az algák és mohák azonban gyorsan nőttek és lelassították a hajókat. Az ólomburkolat a fánál hatékonyabban enyhítette ezeket a problémákat. Három fő anyagot használtak: a fehér fedőanyagot, amely bálnaolaj, gyanta és kén keveréke volt; a fekete fedőanyagot, amely kátrány és szurok keveréke volt; és a barna anyagot, amely egyszerűen kén volt a fekete anyaghoz adva. Általános gyakorlat volt, hogy a hajótestet a kiválasztott anyaggal vonták be, majd ezt borították be egy vékony külső deszkréteggel.
Ciprus partjainál talált hellén hajó, modell és rajz (https://en.wikipedia.org/wiki/Kyrenia_ship)
Syracusia (https://en.wikipedia.org/wiki/Syracusia) szicíliai óriáshajó (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_longest_wooden_ships) rajza, ólommal borították a vízszint alatti palánkokat
I.e. 300 után a hellének a hajótest megerősítésére és vízszigetelésére ólomburkolatot használtak. Ha nem is egyedülálló, de a Kyrenia (https://en.wikipedia.org/wiki/Kyrenia_ship) roncs ólomborítása az első ismert példája a fémburkolat típusú védelemnek. A következő évszázadban a Syracusia (https://en.wikipedia.org/wiki/Syracusia) hajón említik a bitumen és ólomborítást, ahol már az építés kezdetekor, a hajó vízre bocsátása előtt felszerelték. A Marsala melletti pun hajóroncson (i. e. III. század közepe, https://hu.wikipedia.org/wiki/Marsala) is dokumentálták. A rómaiak pedig kiterjedten használták az ólomborítást. ( Érdekesség, hogy a rómaiak a vízálló egyiptomi kék festéket ciszternák szigetelésére használták, de hajókon nem alakalmazták.) Egy ólommal borított óriás hajó roncs a Madrague de Giens (kb. i.e. 75, római roncs, https://en.wikipedia.org/wiki/Madrague_de_Giens_(shipwreck) egy kétárbócos, négyszögletes vitorlás kereskedelmi hajó, amelynek vízkiszorítása 520 tonna volt, ami 400 tonna össztömeget jelentett. Keresztmetszete "borospohár" alakú volt, erősen ívelt hajótest profillal, a kiel mélysége megakadályozta a hajó oldalra sodródását. 40 méterhosszú volt és 9.1 méter széles.
A Madrague de Giens hajóroncs alapján rekonstruált szerkezet, ólomborítása is volt a kettős palánkozás mellett. (https://en.wikipedia.org/wiki/Madrague_de_Giens_(shipwreck)
A hajókat úgy építették meg, hogy a hajógerinc fölött a "fenékpad" nevű tér maradt. A beszivárgó víz a fenéktérbe folyt, ahonnan rendszeresen kimerték, kiszivattyúzták. Ez történhetett naponta egyszer, de erős szivárgás esetén gyakrabban is. Ahogy a hajógerendák, palánkok öregedtek, megvetemedtek és a hajótest beengedte a vizet. Hagyományosan ezt bitumenes tölgyfával vagy kenderkötéllel szigetelték később. Az ókorban kizárólag első éves fatörzsekből építették a hajókat, másodéveset nem használtak, mert már nedvszívóak. Még egy újonnan épített hajó is szivárgott valamilyen mértékben és a (száraz) rothadás, gombák, a hajófúró férgek, vagy a szárító kemenceként működő trópusi napfény, ami kiszáríthatja, zsugorítja a fát, gyorsította a szivárgást. Az élettartamuk egy évtizedtől hét évtizedig is eltarthatott, attól függően, hogy a hajót hogyan tervezték (általános hajótest-forma, faanyagvastagság és a kereszttartók távolsága), az építési minőség (megfelelő fafajok, jó minőségű keményfa csapok és szögek), a teher és a tengerek, amelyeken hajózott, de életük nagy részét javítással töltötték. A szivárgást súlyosbította a hullámos tengeren való hajózás, ahol a húzás és a megereszkedés megterhelte a varratokat, így a víz bejuthatott a hajóba. Ez is rothadás okozta károkat okozott.
A rómaiak a csapolásokat kóccal, bitumennel tették vízállóvá, de a fenékvíz jelentős gondot okozott. Athénaios leírása szerint a gigantikus a Syracusia-hajón az i.e. 3. században Archimédés-csavart használtak a fenékvíz eltávolítására. A láncos vízszivattyút (https://en.wikipedia.org/wiki/Chain_pump) az i. e. 1. században találták fel és a 18. századig alkalmazták a fenékvíz kiszivattyúzására.
*"A bitumen - hasonló az aszfalt, a szurok vagy a kátrány - a kőolaj (a szén és a fa) fekete, olajos, viszkózus formája, a lebomlott növények természetes előfordulásának szerves mellékterméke. A bitumen és az aszfalt a természetben is megtalálhatóak. A bitumen vízálló és tűzveszélyes, és ezt a természetes anyagot az emberek a legkülönfélébb feladatokhoz és eszközökhöz használják legalább az elmúlt 40 000 évben. A modern világban számos feldolgozott bitumenfajtát használnak utcák és tetők, házak burkolására. A bitumen kiejtése brit angol nyelven "BICH-eh-men", Észak-Amerikában pedig "by-TOO-men". https://www.greelane.com/hu/tudom%c3%a1ny-tech-math/t%c3%a1rsadalomtudom%c3%a1nyok/bitumen-history-of-black-goo-170085/
A bitumen feldolgozásának módszere egyszerű volt: addig melegítették, amíg a gázok eltávoztak és megolvadt. Ásványi anyagok, például okker hozzáadásával a bitumen vastagabbá vált; a fű, tölgyfa rost és más növényi anyag stabilitást kölcsönöz; viaszos / olajos elemek, például fenyőgyanta vagy méhviasz viszkózusabbá teszik.
A bitumen legkorábbi ismert felhasználása a középső paleolit neandervölgyieknél volt, mintegy 40 000 évvel ezelőtt történt. Az olyan neandervölgyi helyszíneken, mint a romániai Gura Cheii-barlang, valamint a szíriai Hummal és Umm El Tlel, a kőszerszámokhoz tapadó bitument találtak, valószínűleg egy fa vagy elefántcsont kötést rögzítve az éles szélű eszközökhöz. Mezopotámiában, a késő Uruk időszakok helyein, mint például Hacinebi Tepe Szíriában, bitument használták az épületek vízszigetelésére, nád hajóknál is, és egyéb módokon. Az Uruk-i kereskedelem bizonyítékai a bitumenforrások. A források felkutatása is megvilágította a mezopotámiai Uruk expanziós korszakának történetét. Nemzetközi kereskedelmet hozott létre Mezopotámia az Uruk-periódusban (i.e. 3600-3100), kereskedelmi telepek létrehozásával a mai Törökország délkeleti részén, Szíriában és Iránban. Például kiderült, hogy a bronzkori szíriai lelőhelyek bitumenének nagy része az Eufrátesz folyó déli iraki Hit-szivárgásából származik.
Az eddigi legkorábbi felfedezett nádhajót bitumennel vonták be a Kuvait As-Sabiyah H3 helyén, i.e. 5000 körül; és kiderült, hogy bitumene a mezopotámiai Ubaid területéről származik. Az aszfaltminták a valamivel későbbi szaúd-arábiai Dosariyah telepről Irakból származó bitumenszivárgásokból származnak, amelyek az Ubaid 3. periódus szélesebb mezopotámiai kereskedelmi hálózatának részét képezik.
Az egyiptomi múmiák balzsamozási technikáiban a bitumen használata fontos volt az Új Birodalom végén (i-e. 1100 után). Egy nemrégiben készült tanulmányban azonban azt találták, hogy az Új Birodalom előtt készült múmiák egyik balzsamja sem tartalmaz bitument."
Az egyiptomi kék: (https://en.wikipedia.org/wiki/Egyptian_blue#History_and_background) a történelem legelső mesterséges színező anyaga, rézvegyület és pigment. Az egyiptomiak találták fel az Óbirodalom idején, i.e. 2900 körül, később a receptje elveszett, az etruszkok találták fel újra, freskóikon alkalmazták. A római korban Pompejiben is használták (http://www.szintan.hu/lista/e/e09.htm), a rómaiak ezzel színezték-festették belül a ciszternáikat, vízálló festék. Összetétele kalcium-réz-szilikát (CaCuSi4O10 cuprorivaitean, a CaO·CuO·4SiO2 vegyület is hasonló).
Egyiptomi kék festék recept: kb. 64% sivatagi őrölt kvarchomok, 15% mészkőpor és 21% réz-oxid por keverékéhez kevés szódát kellett adni, ami a keverék olvadáspontját csökkenti 1000°C körülire. A hőfok elérése probléma, sok szalma, száraz fa és fújtatók kellettek hozzá, faszenet még nem használtak. Petrie, neves Egyiptom-kutató jött rá, hogy szalmával égették a kerámia tárgyakat, boglyában, nem hittek az első közleményének. A szalma égéshője fele a faszén égéshőjének, de a nagy égési felület miatt többszörösen gyorsabban ég.
A kék üveg-fajansz előállítása az alábbi reakcióval történik (Wikipédia):
