A COLOSSEUM, A PANTHEON: A CEMENT HASZNÁLATA AZ ÓKORI RÓMÁBAN  
(2023 január)
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT
A rómaiak felismerték, hogy boltíveket és kupolákat egyszerűbb egy gyorsan száradó, majdnem folyékony anyagból -betonból- építeni, mint kőből vagy téglából. A rómaiak találmánya volt az a módszer is, hogy egy építményt elkészítették betonból, aztán befedték kővel, márvánnyal. A római Colosseum jó példája a hatalmas és részben betonból készült épületeknek. Augustus császár nevezetes mondása volt: „Téglavárosként találtam Rómára, és márványvárost csináltam belőle.” Braátja, Agrippa tevékenyen részt vett az építkezésekben. A birodalom bukása után a betont, és a víz hatására megkötő anyagot, azaz a cementet több, mint egy évezredre elfelejtették. A nagyszerű katedrálisok, a középkori várak, a reneszánsz kastélyok cement és beton alkalmazása nélkül épültek. / THE COLOSSEUM, THE PANTHEON, THE USE OF CEMENT IN ANCIENT ROME: The Romans recognised that it was easier to build arches and domes from a fast-drying, almost liquid material of concrete than from stone or brick. The Romans also invented the method of making a structure out of concrete and then covering it with stone or marble. The Roman Colosseum is a good example of a huge building made partly of concrete. The Emperor Augustus famously said, "I found Rome as a brick city and made it a marble city." After the fall of the empire, concrete and its water-binding agent, cement, were forgotten for more than a millennium. The great cathedrals, medieval castles and Renaissance palaces were built without cement and concrete. The functions of teh Colosseum is discussed widely. 
 
 
 
 
BEVEZETÉS
A cementek között nem a római volt az első: i. e. 1200 körül már a mükénéiek betonból (cement és adalékanyag keveréke) készítették padlóikat. A rómaiak voltak azonban az elsők, akik betonjukat – víz, oltatlan mész és vulkáni tufa, habkő keverékét – széles körben használták (https://mult-kor.hu/mit-adtak-nekunk-a-romaiak-hat-romai-talalmany-amely-lehet-hogy-megsem-az-20180619?pIdx=4): i. e. 300 körül kezdték el és Róma i. u. 5. századi bukásáig használták. Sok nyelvben a „beton” szó a „konkrét” valamilyen változata, ami latin eredetű szó, tömöret, kompaktot jelent. A rómaiak „opus caementicium” névvel illették a betont, innen a mai „cement” szó. A kutatás módja az internetes keresés volt a Wikipedia oldalairól kiindulva, célja az ismeretterjesztés. A Circus Maximust, a Pantheont és a Colosseumot ismertetjük, a Circus Maximus köveit széthordták, csak fantázia képek alapján ismertethető.  
 
 
CIRCUS MAXIMUS
 
Circ Max Pb
 
 
 
 
A Circus Maximus ókori aréna (https://hu.wikipedia.org/wiki/Circus_Maximus) és szórakoztatásra használt hely volt Rómában. A Palatinus dombok melletti völgyben helyezkedik el . Először Róma etruszk királyai használták nyilvános játékokra és szórakoztatásra. A legelső itt megrendezett játékok, az ún. római játékok (Ludi Romani) Róma első etruszk uralkodójának köszönhetőek. Később a i. e. 2. században a Circus adott otthont a görögök hatására bevezetett játékoknak és fesztiváloknak.
A római polgárok egyre növekvő igényeit kielégítendő Julius Caesar kiterjesztette a Circust i. e. 50-ben, a Circus Maximus 600 méter hosszú és 225 méter széles volt , és 150 000 ülőhellyel rendelkezett. Befogadóképességét az állóhelyekkel együtt a különböző írásokban 250 000-300 000-re becsülik. 81-ben a szenátus egy diadalívet emeltetett Titus tiszteletére a Circus keleti végébe. Domitianus császár összekötötte a Palatinuson lévő palotáját a Circussal, hogy könnyebben eljuthasson az ott folyó játékokra. Traianus később további 500 ülőhellyel bővítette. A cirkusz teljes feltárására a mai napig nem került sor.
A lelátókon a nézők megtekinthették a lovas- illetve kocsiversenyeket, az atléták küzdelmeit és a nem elhanyagolható technikával kivitelezett, előre megrendezett tengeri csatákat, és az állatok viadalát is. Fogadásokat kötöttek, szórakoztak, tomboltak a verseny közepette. Az aréna közepén egy ún. spina, azaz válaszfal osztotta két részre a porondot, amelyen hét tojás alakú tárgy volt. Ezzel mérték a megtett fordulókat. Később bronzdelfinek szolgáltak a mérésre.
A Circus Maximusból nagyon kevés maradt fenn, csak a fűvel benőtt versenypálya. Néhány kapu megmaradt, de az ülő helyek nagy része eltűnt, valószínűleg későbbi építkezések során kőbányaként, építőanyagként használták fel.
 
 
 
 
Circ Max 1
 
 
 
 
 
Ciec Max 2
 

PANTHEON
Pantheon Front
 
A Pantheon front oldala az oszlopsorral (https://hu.wikipedia.org/wiki/Pantheon_%28R%C3%B3ma%29)
 
beton2
 
Panteón de Roma alzado Wiki
 
 
 
A Pantheon az ókori építészet egyik legjelentősebb alkotása Róma központjában. A hengeres főépület előtt oszlopcsarnok (portico) áll tizenhat, gránitból készült korinthoszi oszloppal. Magát a rotundát kazettás beton mennyezet fedi, közepén kilenc méter átmérőjű kör alakú nyílással (oculus). Csaknem kétezer évvel építése után a Pantheon dómja ma  a világ legnagyobb vasszerkezet nélkül épített beton kupolája. Ma is látható formáját Hadrianus császár idején nyerte el, aki 126 körül alapjaitól építtette újjá az eredeti Pantheont, amely egy Mars isten tiszteletére emelt templom volt. A templomot kupola fedte, ami akkor merész újításnak számított. Az épület két alkalommal is leégett.
126 körül Agrippa, Augustus római császár hadvezére, barátja és rokona a Mars-mező szélén építtetett fürdőkomplexumot és bazilikát Neptun tiszteletére a tulajdonában lévő területen, majd  i. e. 27-ben a Mars templomot, ami többször leégett. A Pantheon ma is látható formáját Hadrianus császár idején nyerte el, aki 126 körül alapjaitól építtette újjá. A Pantheon tetejét az ókorban bronz burkolat fedte, amit VIII. Orbán pápa 1632-ben leszedetett és anyagából ágyúkat öntetett, valamint ebből készítették a Szent Péter-bazilika főoltárának baldachinját is.
 
Terme di Agrippa ricostruzione 600x443
Agrippa fürdői és temploma az ókori Rómában (https://www.lasinodoro.it/pantheon-la-casa-di-tutti-gli-dei/)
 
Az oszlopos előtér tetejét, a timpanont tizenhat egy darabból faragott gránitoszlop tartja. Az oszlopok 11,9 méter magasak, másfél méter átmérőjűek és egyenként 60 tonnát nyomnak. Egyiptom területén bányászták és faragták az oszlopokat, a Nílustól több mint száz kilométerre. A kőbányából szánon húzták a folyóig az oszlopokat, ahol áradás idején uszályra rakták őket. Az uszályról tengeri hajóra átrakodva érték el a Földközi-tengeren Ostia kikötőjét, ahol ismét uszályra átrakodva a Tiberisen vontatták föl Rómába. Itt még körülbelül 700 métert kellett szárazföldön szállítani az oszlopokat. 
A rotundát kazettás beton mennyezet fedi, közepén kilenc méter átmérőjű kör alakú nyílással. Kívül magasra nyúló fallal támasztották meg a kupolát. Belső felületén kazettákat képeztek ki, ami a kupola erőjátékát tökéletesen elosztja. Ahogy felfelé emelkedik a szerkezet, a héjazat egyre vékonyabb, és a betonba habkövet kevertek, amely annyira könnyű anyag, hogy úszik a víz tetején. Csaknem kétezer évvel építése után a Pantheon dómja ma is a világ legnagyobb vasalatlan beton mennyezete. Az oculus magassága és a körtemplom belső átmérője azonos méretű, 43,3 méter. Így a belső térben elférne egy 43.3 méter átmérőjű gömb, ami az ókorban a tökéletesség jelképe volt. A kupola látszólag négyzet alakú kazettái valójában felfelé keskenyedő trapézok, ezért a mennyezet alulról nézve még magasabbnak látszik, mint amilyen az valójában. Meglepő a Pantheon belső mennyezetének látványa után a tető külső képe Róma valamelyik magaslati pontjáról, ahonnan igen laposnak látszik.
 
 
 
beton1 960x400
 
A Pantheon belülről
 
Pantheon11111
 
 
1000 F
 
 
 
 
A P kupola
 
 
 
 
A COLOSSEUM
 
172
 
 
 
17386
 
 
A Colosseumra a középkorban inkább kőbányaként tekintettek, de részben megmaradt a mai napig. A Flaviusok amphitheatruma, azaz a római Colosseum  az  első évszázadban épült. Vespasianus császár 69–79 között fogott az építkezésbe, a kész létesítményt 80-ban Titus avatta fel és teljes befejezése Domitianus császár idejére esett. Korábban a helyén Nero császár nagyméretű palota együttese állt, aminek a kertjében állt a császár hatalmas szobor-kolosszusa, melynek alapján a Colosseum nevet kapta. A gladiátorjátékok és állatviadalok céljára használt létesítmény az antik színház alaprajzának tükrözésével, a nézőtér megkettőzésével jött létre. A Colosseum építésének költségeit a császárok fedezték, az épület és rendezvényei a császárok népszerűségét növelték.
 
colosseum fokep 171016
 
A Colosseumot azonos elemekből építették (https://netkoffer.hu/colosseum-roma/)
 
 
960 1
 
 
Colosseum .naumachia small
 
Tengeri hadijáték a Colosseumban.
A tetőszerkezet működése a mai napig sem ismert pontosan, sűrű tartóoszlopokra erősített kötelekre elhúzható ponyvákat szereltek  (4)
 
Az eredeti C
 
Az eredeti Colosseum tengeri csatákkal (https://hu.pinterest.com/pin/313633561526362680/
 
A Colosseum a hírét, jelentőségét méreteinek köszönheti: az elliptikus alaprajzú aréna mérete 86×54 méter, az egyes szekciók kilenc táguló körben keretezték a küzdőteret, az épület befoglaló mérete 187,75×155,6 méter. Az épület vázát hétszázhúsz kemény mészkőből faragott oszlop alkotta, ezek hét és fél méter mélyen kialakított, összefüggő, monolit beton alapozásra támaszkodtak. Észre lehet venni az íves elemek hasonlóságát, egy mai lego játék óriás kivitelben. A sok azonos elem a tervezést és kivitelezést is egyszerűsítette.  
A nézőtéri ülések sugárirányban helyezkedtek el, a nézők lépcsősen emelkedő padsorait sugárirányú és körkörös főfalak hordják. A vastag főfalakat a szükséges helyeken boltozatos átjárókkal törték át. A külső kör loggiái alatt áramlott be a hatalmas tömeg az épületbe. A földszinten kőtáblába vésett római számokkal igazították el a nézőket. Ötvenkét bejáraton rövid idő alatt megtelt az amphitheatrum. Becslések szerint közel ötvenezer ülőhelyet alakítottak ki. Az épületben könnyű volt eligazodni, a nézők rövid idő alatt megtalálták helyüket a nézőtéren, a rálátás jó volt.
 
 
colosseum seating
A Colosseum ülésrendje, szenátorok, hivatalnokok, katonák, asszonyok, szolgák (https://www.worldhistory.org/image/951/colosseum-cross-section/)
 
 
A küzdőtér alatt kaptak helyet a játékokban résztvevők helyiségei, a ketrecek, cellák és raktárak. Az arénában a kő harántfalakat deszkával borították be, erre vékony homokréteg került. A deszkázat egy szakaszát néhány éve újra megépítették.
De nem csak az íves-boltozatos, vázas szerkezet, hanem szellemes az épület homlokzatainak tagolása is. A kemény mészkővel borított beton pillérek és ívek elé – hasonlóan a korábban már emelt állami levéltár épületénél, a Forum Romanum területén – féloszlopokból álló gerendákból homlokzati hálót építettek. Az áttört három emelet felett igen magas, közel harmincnégy méteres attika-szint is létesült. E felfalazás hengerpalástja „tárcsafalként” merevítette a vázas épületet. Súlyával ugyanakkor kellőképpen „leterhelte” a pilléres-boltozatos vázat: a boltozatokból származó, jelentős oldalnyomást ezzel töredékére csökkentette. Az attika felső párkányára hatalmas ponyvákat feszítettek ki, ezek védték meg a nézőket a túlzott napsütéstől és esőtől. A ponyvák kötélszerkezete a mai napig kutatási téma. 
 
 
NAU
 
 
Naumachia a Colosseumban, a kapu melletti oszlopokat a hajók bronz döfőorraival díszítették  (https://www.artflakes.com/en/products/naumachie-in-rom-amphitheater-slash-kupfer)
 
 
A Colosseumban, új korában, tengeri csatákat rendeztek: a naumachia (latin elnevezés, a görögből származik: "tengeri csata" jelentésű, kiejtése: "No-may-kee-ia"): az ókori Rómában a tengeri ütközetet imitáló csaták egy külön erre a célra épített nagyméretű medencében, lelátókon ülő nézőközönség előtt. A naumachia kifejezést érdemes megtanulni, mert olyan érdekességek lesz szó, amelyek ugyan nem tárgyai a történelem tudományoknak, de az ókoriak szórakoztatásának legnevezetesebb eseményei közé tartoznak. Rómában számos "naumachiæ"-t építettek, később elárasztott amfiteátrumokban is rendeztek imitált tengeri csatákat. (https://www.britannica.com/technology/naumachiahttps://www.gutenberg.org/files/60226/60226-h/60226-h.htm), amelyek amfiteátrumhoz hasonló és ülőhelyekkel körülvett nagyméretű víztározók voltak. A legtöbb korai naumachiát folyók mentén, kifejezetten a naumachiák számára ásott medencében, vagy egy vízzel feltöltött amfiteátrumban, esetleg cirkuszban mutatták be. A naumachia célja a beiktatási ceremóniától a csatában aratott diadalig sok minden lehetett, de minden esetben valamilyen különleges alkalomra rendezték. A műsor előkészítésének komoly erőfeszítései - helyszín, öltözés, hajók építése, szervezés - miatt a Naumachiae-ra ritkán került sor. A legnagyobbak a szóbeszéd szerint mindössze 5 alkalommal fordultak elő a történelem során. Többnyire hatalmas tengeri győzelmek megünneplésére használták őket.
 
A Colosseum i. u. 80-ban történt felavatására Titus két naumachiae-t rendezett, az egyiket az augustinusi medencében, szintén több ezer ember felhasználásával, a másikat pedig az új amfiteátrumban (Dio Cassius, LXVI, 25, 25, 1-4). Suetonius szerint (Domitianus, IV, 6-7) Domitianus egy naumachiát szervezett a Colosseumon belül, kétségtelenül i. u. 85 körül, és egy másikat i. u. 89-ben egy új, a Tiberisen túl ásott medencében; az eltávolított kő a leégett Circus Maximus javítására szolgált. Valószínűleg e két naumachia között Domitianus fejezte be a Colosseum alatti, ma is látható helyiségek hálózatát, és ezzel egyidejűleg megakadályozta az arénában az ilyen látványosságok ismételt megrendezését. A Colosseum arénája mindössze 79,35 × 47,20 méteres volt, ami messze elmaradt az augustinusi medence méreteitől. Egy naumachia a Colosseumban tehát nem lehetett olyan nagyszabású, mint a korábbiak. Elképzelhető egy összecsapás több hadihajó-másolat legénysége között, potenciálisan életnagyságban vagy ahhoz meglehetősen közel, de a tényleges manőverek vagy akár az úszás kétségesnek tűnik. Ismeretes, hogy a színpadi kellékeket hajók ábrázolására használták, néha hajótörést szimuláló mechanizmusokkal, mind a színpadon, mind az arénában (Tacitus, Annales, XIV, 6, 1; Dio Cassius LXI, 12,2).
 
Víz az amfiteátrumokban: az amfiteátrumokban a hajók lebegéséhez elegendő víz használata felvet technikai kérdéseket. Az amfiteátrumokat nem kizárólag a naumachiae-ra használták; gyorsan megtöltötték és lecsapolták őket a gladiátorviadalok és más látványosságokhoz. Úgy tűnik, hogy a vízi és a víz nélküli előadások közötti gyors átmenet nagy vonzerő volt, ezt Dio Cassius hangsúlyozza Nero naumachiájával kapcsolatban (LXI, 9, 5); Martial is ezt teszi, amikor Titusnak a Colosseumban tartott naumachiájáról beszél (Látványok könyve, XXIV). Az egyetlen fennmaradt írott forrás sem tartalmaz leírást a vízmozgató mechanizmusokról vagy a tervezésükről. A régészet sem ad támpontokat: a Colosseum alagsorát azóta átalakították. Csak két tartományi amfiteátrum, a veronai és a spanyolországi Mérida amfiteátrumai szolgáltatnak technikai bizonyítékot.
A veronai amfiteátrum központi gödre mélyebb volt, mint az aréna alatt általában található helyiségek, és medenceként szolgált. Két tengelyes csatornával volt összekötve. Az egyik, amely az aréna nyugati galériája alatt keringett, nem csatlakozott a vízelvezető rendszerhez, és egy vízvezetékhez kellett csatlakoztatni ahhoz, hogy a medencét megtöltse. A keleti csatorna mélyebb volt, és úgy tervezték, hogy a vizet az Adige folyóba vezesse. A Mérida amfiteátrum medencéje, mindössze 1,5 méterrel, sekélyebb volt, mint a veronai. Mivel ilyen sekély - kevesebb, mint egy álló ember magassága -, nem téveszthető össze egy földalatti kiszolgálóhelyiséggel. Ezt a medencét feljáró lépcsőkkel látták el, és a medencékhez és a római fürdőkhöz hasonló anyaggal fedték be. Két vezeték is szolgáltatta, amelyek közül a nyugati a közeli San Lazaro vízvezetékhez csatlakozott. E medencék méretei kizárják, hogy a legegyszerűbb naumachiae-n kívül bármilyen más medencéről is szó lehetett volna: a Méridában található medence mérete mindössze 18,5 × 3,7 méter. Itt csak a legszerényebb vízi látványosságokra kerülhetett sor. Ez arra enged következtetni, hogy még ha feltételezzük is, hogy a Colosseumnak is volt egy hasonló medencéje a hypogeum (földalatti komplexum) építése előtt, a naumachiae-t csak az aréna felszínét borító sekély vízrétegen játszhatták, ami a hajók lebegtetéséhez szükséges minimum.
 Az újabb technológiák bevezetése kezdetben a naumachiae számának növekedéséhez vezetett. Az első három naumachia körülbelül 50 évenként zajlott; a következő hat, többségében amfiteátrumokban tartott naumachia 30 év alatt következett be. Mivel anyagi és emberi szempontból kevésbé költségesek voltak, megengedhették, hogy gyakrabban rendezzenek vízi játékokat. Már kevésbé grandiózusak voltak, a játékok gyakoriak voltak, már nem tekinthetőek kivételesnek. A római művészetben található mintegy húsz naumachia-ábrázolás közül szinte mindegyik a negyedik stílusúból, azaz Néró és a Flavius-dinasztia idejéből származik.
 
 
 
 
 
i p066a
Jó rajz a döfőorrok (általában bronzból készített) változatairól (https://romaikor.hu/a_romai_hadugyek/romai_haditengereszet/hadihajok/biremis/cikk/biremis_)
 
A római korig a csaták előtt leszerelték és a parton hagyták az árbocot és a hátszeles, négyszögletű vitorlát, hogy könnyebb legyen a hajó. A rómaiak már csata közben is le tudták engedni a vitorlát. Általában két taktika volt az ellenséges hajókkal szemben: az arcvonal széthúzása (majd az ellenség megkerülése után a csáklyázás következett) vagy a legnagyobb hajó letördelte az ellenség hajóinak evezőit.  A következő érkező hajók -a hajóorron lévő ékkel, a döfőorral- meglékelték a már mozgásképtelen hajót. Ez ellen úgy tudtak védekezni, hogy sündisznó állásban körbe álltak.
 
CEMENT HASZNÁLATA A RÓMAI KORBAN
A rómaiak felismerték, hogy boltíveket és kupolákat egyszerűbb egy gyorsan száradó, majdnem folyékony anyagból építeni, mint kőből vagy téglából. Az ő találmányuk volt az a módszer is, hogy egy építményt elkészítették betonból, aztán befedték kővel, márvánnyal. A római Colosseum jó példája a hatalmas és részben betonból készült épületeknek. Augustus császár*** híres mondása volt: „Téglavárosként találtam Rómára, és márványvárost csináltam belőle.” Caesar keztde a Forum átépítését és Augustus folytatta.
A XX. század a beton évszázada is (https://tudas.hu/tudta-hogy-viz-utan-cementbol-hasznal-legtobbet-az-emberiseg/), ma a víz után a cementből használ legtöbbet az emberiség. Az ókori rómaiak betonja egyes tulajdonságaiban jobb volt a mai betonnál a habkő használata miatt, pl. tengervíz álló volt. Időközben a pontos receptje feledésbe merült. A Colosseumon, Pantheonon kívül számos más épületben használták, középületeknél, kikötőknél, Róma falainál. A római Colosseum, a Circus Maximus, rengeteg híd, vízvezeték, templom épült beton felhasználásával. Sok közülük 2000 éve áll, meghaladták a modern betonépítményektől elvárt 120 éves élettartamot.
Hozzávetőleges összetételét Marcus Vitruvius Pollio, Augustus császár hadmérnöke leírta: az égetett mész és vulkanikus kőzet, tufa, habkő keverékéből állt. Nem tudjuk, hogy a rómaiak pontosan milyen arányban használták az összetevőket, és a rómaiak többféle betont is használtak. A magasépítményekhez a Rómától 20 kilométerre lévő Pozzolane Rosse-i lelőhelyen lévő anyagot használták, de a víz alatti építkezésekhez és a magasépítményekhez volt egy másik keverékük, ami égetett meszet és vulkanikus hamut, habkövet is tartalmazott.
A vízalatti építkezéseknél az összetevőkből elkészített habarcshoz – amelyhez más féle vulkáni hamut, a mai Nápoly környékéról származó anyagot használtak, majd ezt a keveréket formákba töltötték és  tengervízbe merítették. A keverék vegyi reakcióba lépett a tengervízzel, és megkötött, annyira szilárddá vált, hogy évezredekig nem ment tönkre. A római beton előállítása környezetbarátabb volt a mainál, mert a cementjükhöz kevesebb mészkövet használtak, és 900 fokra hevítették, szemben a modern cementtel, amit 1480 fokon égetnek ki. A falak esetén agyagtéglákból építettek két párhuzamos falat, és ezt töltötték ki betonnal. Ennek anyagába nagyobb kövek is kerültek, így valamennyi cement megtakarítható volt.  Az beton sűrűsége miatt a kövek nem süllyednek le egészen, hanem a beton belsejében “úsznak”. Ezt a szerkezetet nevezték a rómaiak opus caementitiumnak, és innen származik a cement szavunk. Ezzel a módszerrel épült fel Róma városát körbevevő, és a modern ágyúk megjelenéséig bevehetetlen fal is, a vízvezetékek, vagy a Colosseum, ahol csak az alsó ívsor készült kőből, a felette lévő emeletek téglafalazat közé öntött betonból. Ahol kellett, ott a betont márványlapokkal vagy más anyaggal burkolták, és így adtak tetszetős kinézetet az építményeknek
Augustus császár alatt rengeteg nagyszabású épület épült, és élete végén állítólag azzal dicsekedett, hogy téglából álló Rómát kapott és márványból készültet hagy az utódaira. Ez úgy volt lehetséges, hogy a márvány alatt ott volt a gyorsan megépíthető, de tartós szerkezeteket létrehozó beton. A birodalom bukása után a betont, és a víz hatására megkötő anyagot, azaz a cementet több, mint egy évezredre elfelejtették. A nagyszerű katedrálisok, a középkori várak, a reneszánsz kastélyok cement és beton alkalmazása nélkül épültek. 
 
vienne condrieu.com patrimoine culturel temple of augustus and livia vienne
 
 
Számos római beton építmény a mai napig áll, annak ellenére, hogy a modern betonra nézve pusztító hatásoknak van kitéve, de már kétezer éve. Tudjuk, hogy a római betonhoz vulkáni anyagot kevertek, a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) vezette vizsgálata ((https://ng.24.hu/tudomany/2021/10/10/a-romai-beton-kemiai-titka/alapján a felhasznált beton minőségét a vulkáni összetevők biztosították. Az ókori Vitruvius hadmérnök-építész technikai részleteket tartalmazó leírását ismerjük, vastag tégla vagy vulkáni eredetű kőből készült falak építéséhez mésszel és aggregátumként vulkáni habkővel *, tufával**  (a robbanásos kitörések során lerakódó törmelékes, laza szerkezetű vulkáni kőzetanyagok) kevert habarcsot használtak. Azt azonban nem tudhatták az ókorban, hogy a keverékben a  vulkáni kőzetekben lévő leucit nevű ásvány kristályai az idők során miként oldódnak fel lassan, s miként rendeződik át ennek hatására a habarcs kötőanyaga és a kőzetdarabok közti kémiai kapcsolat, folyamatosan javítva a beton szilárdságát. (A modern beton általában közönséges kavics, sóder, vagy murva keveréke cementtel.)
Leucit kristályokat tartalmazó vulkáni kőzet a Rómától kb. 20 km távolságban lévő Albanói-dombokból származik. Az Albanói-dombok egy néhány tízezer éve történt robbanásos vulkánkitörés maradványai. Kiderült, hogy a leucitból az esővíz és a talajvíz kioldotta a káliumot, amely azután a habarcsba jutott, s abba beépült, ezért szilárdabbá vált az az ókori keverék. (A modern betonban a hasonlóan nagy mennyiségű kálium pont ellentétes hatással járna: mikrorepedések keletkeznének és romlana a beton szerkezeti egysége.) A római betonépítményekben a leucitból a víz hatására folyamatosan kioldódó kálium miatt kémiailag átalakult: javult és egyre erősebbé vált a kötés. A rómaiak a betonhoz a leucitban gazdag vulkáni kőzeteket használták fel. A 2000 éves szerkezeteknek (https://hvg.hu/tudomany/20230109_romai_birodalom_epitkezes_beton_puccolan) nincsenek olyan problémáik, mint a modern változataiknak. Éppen ezért régóta igyekeznek már megfejteni a pontos összetételt, ám eddig nem jártak sikerrel. Most azonban talán igen.
A Science Advances című tudományos lapban megjelent publikáció szerint a római beton egyik fő összetevője a habkő lehet. Ez egy reaktív vulkáni kőzet, ami Nápoly mellett, a Vezúv közelében fekvő Pozzuoli városából származik.
A beton előállításának közismert módszere, hogy a kalcitot vízzel keverik, így hidratált égetett mész jön létre, amit aztán habkővel és még több vízzel kevertek el. Egy alternatív módszer azonban az úgynevezett száraz keverés, amikor az égetett meszet közvetlenül a vízhez és a habkőhöz keverik anélkül, hogy először hidratálnák a meszet. Emiatt rögös darabok maradnak benne, amit mészkőként ismerünk. A kutatók azt találták, hogy a Római Birodalom területén talált betonban ilyen mészkövek vannak.


 
 
*
A habkő vagy horzsakő (https://hu.wikipedia.org/wiki/Habk%C5%91) vulkanikus kőzet: erősen hólyagüreges, likacsos (https://hu.wikipedia.org/wiki/Habk%C5%91). Durva szerkezetű vulkáni üveg szerű anyag, tartalmazhat kristályokat is. Horzsakő olyankor keletkezik, amikor a magmás vulkáni robbanás következtében a nagy nyomású láva kirobban a tűzhányóból. A habkő szokatlanul likacsos szerkezete azért alakul ki, mert egyidejűen történik a felszínre jutó anyag gyors lehűlése és a gyors nyomáscsökkenés. A túlnyomás gyors csökkenése következtében gázbuborékok jönnek létre úgy, hogy csökken a lávában az oldott gázok oldhatósága (például a vízgőz és a szén-dioxid), és a gázok gyorsan kiszabadulnak (hasonló jelenség figyelhető meg a szénsavas üdítők kibontásakor, amely során széndioxid-buborékok jelennek meg a palackban). A hirtelen hűlés a megszilárduló lávába befagyasztja a túlnyomáscsökkenés miatt keletkezett gázbuborékokat, és ezért likacsos szerkezetű könnyű kőzet alakul ki. Víz alatti vulkánkitöréskor a lehűlés gyorsabb, mint a levegőn, nagy mennyiségű habkő jön létre és kerül a vízfelszínre; mivel a kőzetbe zárt gázok miatt a habkő fajsúlya kisebb a víznél. Ekkor a kőzet nagy kőzet-tutajként úszhat, ami veszélyt jelenthet a hajózásra, főleg a teherszállító hajókra. A Théra (Szantorini) vulkán kitörésekor i.e. 1600 körül a habkő a Nílus-deltáid eljutott: lebegett, úszott a vízen.
 
**
A tufa vagy darázskő, lávakő (https://hu.wikipedia.org/wiki/Tufa) robbanásos vulkáni kitörés során a vulkanikus törmelékár keletkezésekor porból és hamuból létrejött laza szerkezetű kőzetkeverék, néha lyukacsos törmelékkőzet, melynek anyaga vulkáni hamu, horzsakő, salak, homok. Vagy megkeményedett, összeálló állapotban kerül a felszínre, vagy pedig – ami a gyakoribb eset – a víz hordja össze és rétegekben lerakja. A tufa olyan kőzetté vált vulkáni törmelék, amelynek szemcse mérete nem nagyobb két milliméternél. (Ha tartalmaz legalább 10%-nyi 2–64 milliméteres darabokat, akkor a neve lapillitufa vagy lapillikő.) Ha szemcsemérete apró, akkor vulkáni homok. A tufa anyagának alkotórészei különböző eredetűek és különböző szemcseméretűek lehetnek, amelyek a magma szétszakadt foszlányai. A létrejöttéhez szükséges szilárd anyagban gazdag por-, horzsakő- és salakárak rendszerint felrobbant és összeomló, a völgyekben végig áramló izzófelhőből rakódnak le. A tufa szó olasz eredetű, jelentése lávakő.
 
***
A RÓMAI BIRODALOM KIALALULÁSA
Octavianust i. e. 29-től évről évre consullá választották, ő volt az első a senatorok névjegyzékében, a princeps senatus. Bár látszólag i.e. 27-ben lemondott teljhatalmáról, és névlegesen bejelentette a köztársasági rend visszaállítását, de a senatus az Augustus címet adományozta neki, és a neve így Imperator Caesar Augustus divi filius, azaz az isten fia lett, ami tükrözte az első szenátor hatalmát: megszületett a Római Birodalom, az ókori Róma újabb korszaka. Augustus uralkodása egy birodalmi kultuszt, valamint a birodalmi békével kapcsolatos korszakot, a Pax Romanát vagy Pax Augustát indította el. A római világ több mint két évszázadon át nagyrészt mentes volt valódi konfliktusoktól, annak ellenére, hogy a birodalom határain folyamatos birodalmi terjeszkedési háborúk folytak
 
A CSÁSZÁRSÁG KEZDETE: AGRIPPA
Octavianus, azaz Augustus császár valószínűleg nagyobb államférfi volt mint hadvezér. Róma légióinak és flottájának vezetését gyerekkori barátjára Agrippára bízta. Marcus Vipsanius Agrippa (i. e. 63. – i. e. 12.) római államférfi és hadvezér, Octavianus, a későbbi Augustus római császár jó fővezérje, barátja, veje.  Augustus utódjának, Tiberiusnak az apósa, Caligulának nagyapja volt. A császár korai hadi sikereit – így a Marcus Antonius és VII. Kleopátra ellen kivívott actiumi győzelmet is – főként neki köszönhette. Volt egy hasznos és egyszerűen bevezethető újítása: a hajócsatákban átlőttek, dobtak horgokat, amivel az ellenséges hajókat összehúzták és következett a kéziharc. Az átlőtt horgok köteleit gyakran elvágták, ezért Agrippa egy kb. egy méteres vasrúdra szereltette a horgokta, volt olyan tengeri csatája az ifjabb Pompeius ellen, amit az újítása miatt nyert meg. 
Agrippa Róma környékén született gazdag vidéki római lovagi családban, és már gyermekkorától kezdve a vele együtt nevelkedő, hasonló korú Octavianus egyik legjobb barátja volt. I. e. 45-ben együtt szolgáltak Julius Caesar seregében a Hispániaban mint lovassági tisztek, majd a Caesar dictator Apollóniába (A mai Albánia területén) küldte az ifjakat tanulni. Agrippa ekkor építészetet is tanult, amely tudását később bőségesen kamatoztatta. Amikor i. e. 44 tavaszán megérkezett Caesar halálhíre, Agrippa a gyorsan visszatért Rómába. Hazatérésük után hamar felismerték, hogy katonai támogatásra van szükségük, ezért Agrippa visszatért Görögországba, és átvette a helyi katonai erők (így a Legio IV Macedonia) irányítását, melyekkel megindult Róma felé. Octavianus közben sereget szervezett Caesar veteránjaiból, amely komoly erőt képviselt. Agrippa Octavianus hadvezéreként  harcolt a philippi csatában (https://en.wikipedia.org/wiki/Battle_of_Philippi), melyben döntő győzelmet arattak a republikánus erők felett. Octavianus (Augustus császárként) a győzelem emlékére  csata helyén emlékművet is állíttatott.
Még Sextus Pompeius, Pompeus fiának szicíliai flottája uralta az itáliai partvidéket. A háború elkerülhetetlen volt, vezetése Agrippa feladata lett. A hadvezér első dolga volt, hogy biztonságos kikötőt hozzon létre hajói számára, amit a Lucrinus-tavat és a Nápolyi-tengert elválasztó földterület átvágásával oldott meg. A Lucrinus-tó és az Avernus-tó összekötésével egy belső és egy külső kikötő létre jött. Először Octavianus maga vezette a hadműveleteket Sextus Pompeius ellen, azonban kétszer is vereséget szenvedett Messinánál: először i. e. 37-ben, majd i. e. 36 nyarán. A kudarcok hatására Octavianus Agrippát tette meg a flotta főparancsnokává. Agrippa intenzív kiképzésnek vetette alá a tengerészeket, majd felvette a harcot a szicíliaiakkal. Erőfeszítései meghozták a várt eredményt: Mylaenél és Naulochusnál is győzelmet aratott. Egy hónap alatt megsemmisítette Pompeius haderejét, amit tengerészeti koronával honoráltak (https://hu.wikipedia.org/wiki/Marcus_Vipsanius_Agrippa). 
Agrippa harmadik consuli éve i. e. 27 volt, ismét barátjával, akinek a senatus megszavazta az Augustus címet. Harmadik consuli évében Agrippa az actiumi csata emlékére ((https://hu.wikipedia.org/wiki/Actiumi_csata):) megépíttette a római Pantheont. Az épület 80-ban elpusztult, de Hadrianus császár 125 újjáépíttette Agrippa eredetijét követve. Az új épületen áll az eredetiről származó felirat, mely az építtetőnek állított emléket. Az elkövetkező években Agrippa Galliában teljesített megbízatást, megreformálva az adminisztrációt és az adórendszert. Munkásságát itt is infrastrukturális fejlődés jelezte: utak és vízvezetékek épültek (például a Pont du Gard).
 
Forum of A
forum Aug
 
 
  
 
AZ ELSŐ CSÁSZÁR: AUGUSTUS ( i.e. 27. -  i. u. 14)
Augustus császár hatalma a szenátus és a nép által rá ruházott sok különböző hivatali hatáskörökből, másodsorban hatalmas magánvagyonából, harmadsorban pedig a légiók támogatásából származott. I. e. 20-ban nem sikerült elegendő szenátort rávennie az itáliai úthálózatok építésének és karbantartásának finanszírozására, de korábban közvetlen felelősséget vállalt az utakért, ezért magánvagyonából építette ki az úthálozatot. Hatalmas összegeket adományozott a közkincstár számára, amikor szükséges volt. Volt bevétele is, mert az Augustusnak -tízéves időszakra- átengedett provinciák a meghódított római világ nagy részét foglalták magukban, beleértve Hispánia és Gallia egészét, Szíriát, Kilikziát, Ciprust és Egyiptomot. A provinciák irányítása Octavianus számára biztosított adókat és a Római légiók többségének ellenőrzését is. Később a szenátus Augustus proconsuli imperiumát imperium proconsulare maiusszá, azaz a birodalom egész területén alkalmazandó proconsuli imperiummá növelte, amely nagyobb volt, mint a többi proconsul által birtokolt imperium és Augustusnak a birodalom összes többi proconsuljánál magasabb alkotmányos hatalmat adott. Augustus a veteránokat pazar adományokkal látta el, hogy megnyerje támogatásukat, ezzel biztosítva, hogy a proconsuli imperium maius státusát i. e. 13-ban megújítsák.
 
Palyace of Aug
 
A császári palota rekonsrukciója (https://en.wikipedia.org/wiki/House_of_Augustus)
 
Octavianus, azaz ekkor már Augustus császár hivatali idejét nagy léptékű építkezések kísérték: Róma neki köszönhetően a világ fővárosához méltó külsőre tett szert. Téglából építették az épületeket és márvánnyal borították. Vízvezetékeket építettek és újítottak fel, kitísztíttatta és kibővíttette a Cloaca Maximát (ami nagy építkezés volt, már az etruszk időkben elkezdték építeni, Agrippa nevéhez fűződik a bővítés). Fürdők, nyilvános kertek és díszes kapuk épültek. A különféle művészetek nyilvános kiállításait is támogatta. Augustus bővítette a birodalmat: Egyiptomot, Dalmáciát, Pannoniát, Noricumot és Raetiát annektálta, kiterjesztette afrikai birtokait, és befejezte Hispania meghódítását, de Germániában súlyos kudarcot szenvedett. A határokon túl a birodalmat kliensállamokból álló pufferrégióval biztosította, és diplomáciai úton békét kötött a Pártus Birodalommal.
 
Aug palace inside
 
 
A császári palota szobái  (https://en.wikipedia.org/wiki/House_of_Augustus)
 
 
Megreformálta a római adórendszert, kiépítette az úthálózatokat hivatalos futárrendszerrel, állandó hadsereget állított fel, létrehozta a pretoriánus gárdát, valamint hivatalos rendőrséget és tűzoltószolgálatot Róma számára, és uralkodása alatt a város nagy részét téglából, márványból újjáépítette. Róma polgárháborúi után Augustus létrehozta a Birodalom állandó hadseregét, amelynek a méretét 28 légióban, mintegy 170 000 katonában határozták meg. Ezt számos, egyenként 500 nem római polgár katonából álló segédhadsereg támogatta, amelyeket a nemrég meghódított területekről toboroztak. Augustus hivatalos futárrendszert létre, amely állomásokból állt.  Az itáliai városok közötti gyors kommunikáció mellett az Itália-szerte végrehajtott útépítések lehetővé tették, hogy Róma seregei gyorsan vonulhassanak át az országon. 6-ban Augustus létrehozta az aerarium militare-t, 170 millió sesterciuszt adományozva az új katonai kincstárba, amely az aktív és nyugállományú katonák ellátásáról gondoskodott.
 
Tomb of A
 
Augustus császár síremléke (Wikipedia) 
 
Augustus i. u. 14-ben, 75 éves korában halt meg, Augustus olyan rendszert hozott létre, amely két évszázadon át fenntartotta a békét és a jólétet a római nyugaton és a görög keleten. Uralkodása megalapozta az egyetemes birodalom fogalmának alapjait a Bizánci Birodalomban és a Szent Római Birodalomban, egészen azok 1453-as, illetve 1806-os felbomlásáig. Sokan Augustust tartják Róma legnagyobb császárának; politikája minden bizonnyal meghosszabbította a birodalom élettartamát, és elindította a  Pax Romanát vagy Pax Augusztát. A római szenátus azt kívánta, hogy a későbbi császárok "szerencsésebbek legyenek Augustusnál és jobbak Trajánusnál". Augustus intelligens, határozott és ravasz politikus volt, de talán nem volt olyan karizmatikus, mint Julius Caesar. Augustus végső öröksége az a béke és jólét volt, amelyet a birodalom a következő két évszázadban az általa szervezett birodalomban élvezhetett.
 
Templo de Augusto Pula
Augustus császár temploma Pulában (Wikipedia)
 
Augustus közbevételi reformjai nagy hatással voltak a Birodalom későbbi sikereire. Augustus a birodalom kibővült területén jóval nagyobb részt vont következetes, közvetlen római adóztatás alá, ahelyett, hogy változó, időszakos és némileg önkényes adókat követelt volna az egyes helyi tartományoktól, ahogyan azt Augustus elődei tették. Ez a reform jelentősen megnövelte Róma területszerzéseiből származó nettó bevételeit, stabilizálta azok áramlását, és rendezte a Róma és a provinciák közötti pénzügyi kapcsolatot, ahelyett, hogy minden egyes újabb önkényes adókivetés újabb ellenérzéseket váltott volna ki. Augustus uralkodása idején az adóztatás mértékét népszámlálással határozták meg, az egyes tartományokra meghatározott kvótákkal. Róma és Itália polgárai közvetett adókat fizettek, míg a provinciáktól közvetlen adókat szedtek be. A közvetett adók közé tartozott a rabszolgák árára kivetett 4%-os adó, az árverésen eladott árukra kivetett 1%-os adó, valamint a 100 000 szeszterciát meghaladó értékű birtokok öröklésére kivetett 5%-os adó, amelyet nem a legközelebbi hozzátartozók fizettek. 
 
Aug diadalíve az első ív
 
                                                                                                                                                                        Augustus császár diadalíve Riminiben, az első diadalív (Wikipedia)
 
Augustus egyik legmaradandóbb intézménye a praetoriánus gárda létrehozása volt i. e. 27-ben, amely eredetileg egy személyes testőrség volt a csatatéren, de császári őrséggé, valamint fontos politikai erővé fejlődött Rómában. Hatalmukban állt megfélemlíteni a szenátust, új császárokat beiktatni, és eltávolítani azokat, akiket nem kedveltek. I. Konstantin volt az, aki a 4. század elején feloszlatta őket, és lerombolta kaszárnyájukat egy kisebb háborúban. 
ACTIUMI CSATA
A szembenálló csapatok elhelyezkedése (https://hu.wikipedia.org/wiki/Actiumi_csata):
 
1280px Battle of Actium hu.svg
 
 

Antonius serege az actiumi földnyelv csücskén táborozott le, amelytől keletre egy szoroson túl hullámzott az Actiumi-öböl (ahol a tengeri ütközet zajlott), azon túl pedig az Ambrakiai-öböl. A szárazföldön csatatornyok, az öböl oldaláról pedig hadihajók sora védte a tábort.
Octavianus serege az öböl északi, átellenes oldalán ütött tábort. A két sereg hónapokig nézett farkasszemet egymással, miközben csak kisebb csatározások folytak. Ezek közül az összecsapások közül egy bizonyult jelentősnek: a táboroktól délre Agrippa elvágta Antonius seregének szárazföldi utánpótlási vonalait.
A két flotta i. e. 31. szeptember 2-án találkozott az Actiumi-öböl vizein kívül. Antonius, aki kiváló hadvezér volt, de a tengeri csaták vezetésében nem volt gyakorlata, 220 hadihajót vezetett a szoroson keresztül a nyílt vizekre. Itt állta el az útját Octavianus flottája, amelyet Agrippa vezetett. Közben Antonius táborában feszültség támadt a hadvezérek és Kleopátra között. Az előbbiek szívesen hazaküldték volna a királynőt, akinek jelenléte fűtötte ellenfeleik haragját, távolléte esetén viszont Antonius hívei szerint lehetőség lett volna Octavianus párthívei közül sokak megnyerésére. Kleopátra azonban attól tartott, ha elmegy, gyengül befolyása Antonius felett. A hadvezérek tanácsai ellenére – akik jobban otthon érezték magukat a szárazföldi hadviselésben – arra vette rá Antoniust, hogy a döntő csatát a vízen vívják meg.
A szembenálló flották
Antonius hajói nagy kétsor evezős gályák (quinquereme, öten ültek egy csoportban, ld. Megj.) voltak, amelyeknek az orrát bronzlemezekkel páncélozták, döfőorros hajók voltak . Antonius szerencsétlenségére azonban a hajók közül soknak a legénységét megtizedelte egy maláriajárvány, miközben Agrippa flottájának érkezésére vártak. Sok evezős meghalt, mielőtt a csata még elkezdődött volna, ezért a hatalmas hajók pont azt nem tudták végrehajtani, amire a legjobbak voltak: az ellenséges hajók gyors lerohanását és elsüllyesztését a döfőorros ütközéssel. Antonius erőinek morálja sem volt a legerősebb, miután az utánpótlási vonalaikat az ellenséges csapatok elvágták: Antonius felgyújtatta azokat hajókat, amelyeket nem tudott személyzettel ellátni, a többit pedig egy csoportba rendezte.
Octavianus flottája jobbára kisebb hajókból, liburnákból állt, amelyeket Antoniusénál jobban képzett, pihentebb és teljes személyzettel láttak el. A könnyű hajók könnyebben manővereztek, mint a nagy kétsorevezősök, emellett a közelharchoz elegendő emberrel és fegyverzettel voltak felszerelve. Mindezek előnyös tulajdonságoknak bizonyultak az ókori tengeri csatában, amelyben az egyes hajók számára az volt a cél, hogy ütközvebetörjék az ellenséges hajó oldalát, illetve nyilakkal és katapultokból kilőtt kőgolyókkal (amelyek ereje elegendő volt akár az eltalált ember megölésére is) pusztítsák el legénységét.
A csata: Még a csata kezdete előtt Marcus Antonius egy hadvezére  átpártolt Octavianushoz és magával vitte Antonius haditervét is. Antonius abban bízott, hogy legnagyobb hajóival visszaszoríthatja Agrippa északi szárnyát, Octavianus flottája azonban elkerülte az összecsapást. Röviddel dél után Antoniusnak szét kellett nyitnia csatavonalát, elhagyva a part nyújtotta védelmet és így megütközni.
Látva, hogy Antonius rosszul áll, Kleopátra flottája visszavonult a nyílt tenger felé, anélkül, hogy felvette volna a harcot. Antonius zászlajával egy kisebb hajóra költözött és néhány másik hajó védelme alatt az ellenség vonalát áttörve sikerült elmenekülnie, hátrahagyott hajóit azonban Agrippa elfogta, vagy elsüllyesztette.
A csata következményei:  kezdetben Antonius számára kedvező volt, hogy hadereje nem volt kisebb a római Szenátus támogatta Octavianusénál, ami komoly kihívónak mutatta, ráadásul Antonius nagyhírű hadvezér volt. A csata elvesztése azonban olyan mértékben kiábrándító volt követői számára, hogy katonái tömegesen hagyták el, anélkül, hogy harcba szálltak volna: a sötétség leple alatt a szárazföldi seregből 19 gyalogsági légió és 12 000 lovas dezertált és így már Antoniusnak nem maradt ereje ahhoz, hogy a győzelem reményében tovább ellenálljon. Bár i. e. 30. július 31-én Alexandriánál Antonius még aratott egy győzelmet, ereje elfogyott.
 
 
Megj.: A quinquereme olyan hadihajó volt, amelyet ötfős csoportokba rendezett evezősök eveztek, három evezősorban, amelyek egymás fölött helyezkedtek el, a felső kettőt egy-egy emberpár, az alsót egy-egy ember húzta. Ha kétsorevezős volt, akkor felül hárma, alul ketten eveztek. Eredete bizonytalan, de először i. e. 325/4-ben jelenik meg athéni haditengerészeti listákon és az i. e. 4. század végére már a legtöbb hellenisztikus állam haditengerészetében megtalálható volt. Nagyobb és nehezebb volt, mint a háromsoros trireme, így több tengerészgyalogosnak, katapultnak és a római deszkahídnak (latin corvus) is helyet kínált. A rómaiak a pun háborúkban a fő hadihajójuknak fogadták el, flottájukat a zsákmányolt karthágói hajókról mintázták. Az Actium-i csata után kisebb hajók, a liburnák váltották fel aquinquereme hajókat. (https://oxfordre.com/classics/display/10.1093/acrefore/9780199381135.001.0001/acrefore-9780199381135-e-5485;jsessionid=49F1A34107E446716C7FDD91482C1FDD)