U netom objavljenom znanstvenom radu u časopisu Nature Communications 9. prosinca 2025., međunarodni tim predvođen istraživačima s MIT-a i suradnicima iz Pompejskog arheološkog parka predstavlja jedan od najcjelovitijih uvida u to kako su Rimljani doista gradili – ne prema škrtoj arheološkoj indiciji ili kasnijem prepjevu antičkih tekstova, nego na temelju “zamrznutog” gradilišta koje je zaustavila erupcija Vezuva 79. godine. Kuća u Regiji IX (Domus IX 10, 1) otkrivena je u trenutku radova: zidovi u različitim fazama izvedbe, hrpe suhih sirovina, gotove mješavine, alati, te – za materijalne znanosti presudno – mortovi u kojima su zapisani tragovi tehnike miješanja i reakcija koje su mortu davale iznimnu trajnost. Ovaj nalaz ne samo da dopunjuje Vitruvijeve opise, nego i opipljivo potvrđuje da su rimarski graditelji primjenjivali tzv. “vruće miješanje” (hot mixing) s neugašenim vapnom, postupak koji je osim brzine ugradnje imao još jednu posljedicu: samopopravljanje pukotina desetljećima i stoljećima nakon gradnje.
Gradilište uhvaćeno u trenutku prije katastrofe
Za razliku od većine arheoloških lokaliteta gdje se nalaze fragmenti – primjerice zasebno vapnenačke peći, razasute slomljene amfore s tragovima žbuke ili izolirane jame za gašenje vapna – ovdje je riječ o cjelovitom radnom prostoru. Dvije prostorije (označene kao prostorije 2 i 14) sadržavale su jasno odvojene hrpe sirovina: suhi puzolanski pepeli i piroklastični materijal, komadi tefritnog i drugih vulkanskih tufova (caementa), kao i miješane suhe kompozite spremne za dodavanje vode neposredno prije ugradnje. U blizini su popisani i alat te mjerne utege – tragovi svakodnevice na gradilištu – dok su zidovi, neki već zatvoreni, drugi tek u “šalungu” prvog stoljeća, nudili idealan presjek kroz slojeve rimskog zida.
Istraživači su uzorkovali tri skupine materijala: (1) ranije izvedene, potpuno stvrdnute zidove; (2) zidove u tijeku zidanja; te (3) neposredne suhe mješavine bez vode. Ta je tipologija omogućila korelaciju između sastava sirovina, procesa miješanja na licu mjesta i rezultirajuće mikrostrukture stvrdnutog morta. Zahvaljujući takvom “trokutu dokaza”, rad dokumentira potpun lanac rimskog radnog procesa, od logistike skladištenja i prosijavanja do kemije koja mortu omogućuje kasniju reaktivnost.
“Vruće miješanje” i vapneni klasti: recept za dugovječnost
Ključ natprosječne trajnosti rimskog betona (opus caementicium) nije tek u korištenju puzolana i vulkanskog agregata. Analize iz Pompeja pokazuju da su radnici neposredno prije ugradnje suho prethodno pomiješali neugašeno vapno (CaO) s puzolanskom komponentom, a potom dodali vodu. Ta sekvenca pokreće snažnu egzotermnu hidrataciju vapna – lokalno podižući temperaturu smjese i do nekoliko stotina Celzijevih stupnjeva – koja, uz brzo hlađenje i specifične uvjete vlažnosti u porama, dovodi do konzervacije bijelih “otočića” vapna, tzv. vapnenih klasta. U tradicionalnom tumačenju smatrani su manama ili “reliktima” nedovoljno homogenog miješanja; danas se, naprotiv, prepoznaju kao funkcionalna jezgra koja desetljećima ostaje djelomično reaktivna.
Kad voda kasnije prodre u mikropukotine i pore – putem oborina, kapilarne vlage, pa i kroz mehaničke vibracije – ona otapa kalcij iz tih klasta i mobilizira ga prema pukotini. Na granici s puzolanskim zrnima talože se nove kalcijsko-aluminatno-silikatne hidratne faze (C-A-S-H), a istodobno nastaju polimorfi kalcijeva karbonata, od amorfnih do kristalnih oblika poput kalcita i aragonita. U Pompeju su precizno dokumentirani tzv. “reakcijski rubovi” oko vulkanskih agregata – zone remodeliranja sučelja matrica/agregat – kao mineralna karta kretanja iona kroz vrijeme. To je posve drugačiji narativ od pretpostavki da su rimski mortovi bili kemijski “mrtvi” nakon vezivanja.
Rekonstrukcija rimskog radnog toka
Arheološka slika i analitička kemija poklapaju se u nizu koraka: suha priprema smjese (vapno + puzolan), zatim dodavanje vode neposredno prije ugradnje, nakon čega slijedi ugradnja u slojevima s većim komadima kamena ili razbijene keramike (caementa) između letvi oplate. Zbog vruće hidratacije, dio vapna ne stigne u potpunosti preći u Ca(OH)2, nego ostaje kao jezgra oko koje će se kasnije odigravati sekundarne reakcije. U okruženju koje obiluje silikatnim i aluminatnim fazama iz vulkanskih pepela i tufova, to “trajanje kemije” zapravo je moto koji objašnjava višestoljetnu otpornost zidova u lukovima, svodovima i kupolama.
U Pompeju su, dodatno, pronađene zidarske alatke i posude koje sugeriraju da gašenje vapna u velikim jamama nije bilo nužno pravilo. Vitruvije u De architectura opisuje praksu “gašenog” vapna (calx restincta), ali kronologija i lokalna tradicija mogle su se mijenjati, pogotovo u poslijepotresnoj obnovi nakon potresa 62. godine. U Domusu IX 10, 1 nalazimo prije svega logistiku prilagođenu brzini: suhe hrpe standardiziranih smjesa, spremne za “aktivaciju” vodom i trenutnu ugradnju.
Što kažu mikroskopi i spektrometri
Timska je analiza obuhvatila višeskalinske metode: optičku i elektronsku mikroskopiju, rendgensku difrakciju i spektroskopije za mapiranje faza. Posebna je pozornost posvećena granici izmedu staklastih (vitričnih) tufa i matrice morta. Upravo su ondje registrirani koncentrični “rubovi” obogaćeni kalcijem i silikatima – dokaz da je mobilni kalcij iz vapnenih klasta dospio do agregata i ondje “obavio posao” sekundarne vezive kemije. U pojedinim zonama zabilježeni su i polimorfi CaCO3 (kalcit, aragonit) koji često “zacele” mikropukotine tako da ih ispunjavaju novim taložinama. U starijoj literaturi to je ponekad pripisivano isključivo novovjekovnim infiltracijama; usporedba tri skupine uzoraka u ovom radu to demantira i kronološki veže proces uz ranu i srednju fazu “života” morta.
S kemijske strane, to je potvrda koncepta “samopopravljanja” koji je 2023. godine u modernim analogijama demonstriran na betonskim uzorcima formuliranima po rimskom uzoru. U pokusima gdje je mort namjerno oštećen, verzije s dodatkom brzoga vapna i “vrućim miješanjem” pokazivale su zatvaranje pukotina i obnovu nepropusnosti, dok su kontrolni uzorci s klasično ugašenim vapnom ostajali otvorenih pukotina. Pompejski uzorci daju arheološko-materijalni dokaz da takva funkcionalnost nije laboratorijski trik, nego stvarna značajka originalne tehnologije.
Impikacije: konzervacija baštine i beton niskog ugljičnog otiska
Zašto je ovo važno danas? Prvo, konzervatorski aspekt: restauratorske žbuke i injekcijske smjese koje oponašaju rimsku kemiju mogle bi biti kompatibilnije s originalima, smanjujući rizik od štetnih interakcija i produljujući vijek baštine. Drugo, klimatski aspekt: Portland-cementni beton odgovoran je za značajan dio globalnih emisija CO2. Ako se dio funkcionalnosti – primjerice samopopravljanje mikropukotina i dugoročna post-puzolanska reaktivnost – može postići uz manju količinu klinkera i odabrane puzolane, otvara se prostor za manje ugljične mješavine uz dulji vijek uporabe. Nije riječ o romantičnom povratku “rimskom betonu”, nego o translaciji principa u standardizirane, današnjim propisima prilagođene sustave.
Pompeji pri tome nude više od jedne “studije slučaja”. U proteklim godinama Park je postupno otvarao nova nalazišta i vodstva kroz aktivna iskapanja u Regiji IX, omogućujući da se dokumentiraju konteksti koji su ranije bili izvan dosega. Uz ovaj rad, paralelni nalazi – primjerice veći privatni termalni kompleksi – podsjećaju da su tehnike gradnje bile raznolike i društveno “umrežene” s dnevnim životom, političkim reprezentacijama i gospodarskim interesima elita grada.
Što se mijenja u čitankama povijesti graditeljstva
Najveći pomak tiče se shvaćanja izvora našeg znanja. Vitruvije i Plinije jesu ključni, ali nisu enciklopedija svih lokalnih praksi. Rimsko graditeljstvo bilo je “ekosustav” – brzina obnove nakon potresa 62. godine, dostupnost sirovina, radni ritmovi i logistika ponovne uporabe keramike i kamena sve su to vodili prema održivim i pragmatičnim izborima. “Vruće miješanje” u tom je pejzažu više od egzotičnog detalja: ono je operativni kompromis između produktivnosti, trajnosti i tadašnje tehnologije rješavanja vlage i pukotina u zidu. Stoga je pogrešno tumačiti ga kao “grešku” ili “lošu homogenizaciju”; naprotiv, u Pompejima vidimo da je riječ o namjernoj strategiji.
Arheologija procesa, ne samo proizvoda
Pompejsko gradilište omogućuje da arheologiju čitamo kao “forenziku procesa”. Hrpe materijala aranžirane su tako da najbliže mjestu zidanja stoje suhe mješavine – vapno već u kontaktu s pepelom, ali bez vode – dok su veći komadi kamenja i razbijene keramike posloženi za brzo umetanje. Kad se jednom doda voda, započinje otkucavanje kemijskog sata: miks se ugrijava, viskoznost se mijenja, a mort dobiva obradivost prikladnu za ugradnju u slojeve. Zbog te topline i parcijalne dehidracije na mikro-razini, dio vapna ostane “zaštićen” od potpunog otapanja i pretvara se u dugoročni rezervoar kalcija. Kad se zid susretne s kišom, kondenzacijom ili kapilaritetom, taj se rezervoar aktivira i “hrani” nove faze koje podupiru mostove preko pukotina i mikropora.
Upravo su ovi detalji – redoslijed, blizina hrpa, raspored alata – često nedostajali u starijim interpretacijama. Rezultat je nerijetko bio anakronizam: gašenje vapna kao univerzalno pravilo, zanemarivanje vremenskih pritisaka gradilišta ili reduciranje puzolanske komponente na “sivi prah”. Pompeji nam omogućuju da tu shemu ispravimo i zamijenimo je dinamičnom slikom u kojoj se logistika, kemija i praksa sjedinjuju u jedinstven radni tok.
Reakcijski rubovi kao “dijagnostički otisak prsta”
Za materijalne znanstvenike možda najintrigantniji su tzv. reakcijski rubovi (reaction rims) oko fragmenta vulkanskog agregata. Riječ je o zonama u kojima je matrica morta tijekom vremena doživjela sekundarnu mineralizaciju – iz kalcijem obogaćenih otopina koje su pristizale iz vapnenih klasta. U Pompejima su ti rubovi višeslojni: u nekim slučajevima amorfne faze prelaze u kristalne, a prostorne varijacije upućuju na cikličke uvjete vlaženja i sušenja. Ovi “otisci” omogućuju da se iz mikrostrukture čitaju makro-uvjeti okoliša, pa i režimi korištenja prostora. Primjerice, zidovi izloženiji oborinskoj vlazi mogu razviti “deblje” karbonatne zone od onih u zaštićenim prostorima.
Takva “geologija zida” prvorazredan je alat i za konzervatore. Umjesto generičnih injekcija, moguće je dizajnirati smjese koje ciljano repliciraju kemijski potencijal originala. U tom smislu, laboratori koji razvijaju “rimom inspirirane” betone već nekoliko godina pokazuju da se kombinacijom brzog vapna i pažljivo odabrane puzolane može postići mjerljivo zatvaranje pukotina bez vanjskih ljepljivih dodataka. Pompejski nalazi daju tom pravcu povijesnu verifikaciju.
Šira slika: od Panteona do gradske infrastrukture 21. stoljeća
Često se popularno objašnjenje rimskog betona svodi na “tajni sastojak” i spominjanje Panteona. Novi podaci pokazuju da “tajna” nije u jednoj substanci, nego u kombinaciji postupaka i u arhitekturi procesa. Rimljani su do iznemoglosti reciklirali: razbijena keramika i kamen vraćali su se u zid; suhe mješavine pripremale su se unaprijed; a voda – okidač kemije – dodavala se kad je logistički najracionalnije. S druge strane, moderno graditeljstvo svojem betonu često pristupa kao “monoproizvodu” s kratkim projektiranim vijekom i visokim početnim ugljičnim troškom. Ako išta, Pompeji sugeriraju da dugotrajnost nije slučajnost, nego dizajnirana posljedica radnog toka.
To ne znači da “rimskom receptu” treba nekritično dati mjesto u normama. Standardi sigurnosti, otpornosti na smrzavanje, sol i sulfatne napade, kao i kompatibilnost s armaturom, uvjetuju moderne sustave. No načelo “kemije koja ostaje živa”, upareno s odgovarajućim izborom puzolana (npr. silikatni pepeli, staklasti tufovi), može smanjiti potrebu za visoko-klinkerskim vezivima i dati betonu unutarnje mehanizme “praštanja” mikropukotina, što je posebno važno za infrastrukturu izloženu ciklusima opterećenja i okolišnim stresovima.
Konteksti i kronologija: 62. – 79. godina naše ere
Rad skreće pozornost na seizmički događaj iz 62. godine koji je pokrenuo val obnove u Pompejima. Mnoge kuće i javne zgrade rekonstruirane su u godinama do erupcije, što objašnjava zašto nalazimo gradilišta “u stvarnom vremenu”. Ta kronologija bitna je i za interpretaciju Vitruvija: njegovi su opisi vrijedan izvor, ali opisuju praksu kasne Republike i ranog Carstva, ne nužno ono što se – zbog pritiska vremena – u Pompejima radilo neposredno prije 79. godine. U tom smislu, Domus IX 10, 1 postaje studija lokalnog, vremenski specifičnog know-howa, a ne platonističke “esencije rimskog zida”.
Otvorena pitanja za sljedeće kampanje
Koliko je “vruće miješanje” bilo rašireno izvan Kampanije? Jesu li pomaci u mikrostrukturi ovisni o mineralogiji lokalnih puzolana? Kako su se razlikovali recepti za zidove, podove i vodene objekte? I naposljetku: mogu li moderni “rimom inspirirani” sustavi zadovoljiti projektne zahtjeve za armirani beton bez kompromisa u alkalijsko-silikatnoj reakciji i kompatibilnosti s čeličnom armaturom? Ovi Pompeji daju putokaz – ali i zadaću – interdisciplinarnim timovima koji spajaju arheologiju, materijalne znanosti i građevinarstvo.
Što ovo znači za povijest tehnologije
Najvrjednije u ovom otkriću jest pomak s “recepta” na “ekologiju gradilišta”. Vidimo kako raspored materijala i alata, redoslijed koraka, ritam miješanja i ugradnje te kemijski odjeci tih odluka čine jedan sustav. Taj sustav je robustan, budući da se oslanja na dugoročnu reaktivnost i na sekundarne reakcije koje aktivira okoliš, a ne na kruti ideal savršeno homogenog veziva. U tom smislu, Pompeji nas uče da je dugotrajnost emergentna značajka sustava, a ne rezultat magičnog sastojka. Zato ovaj rad nije tek vijest o jednoj kući, nego lekcija o tome kako tehnologije postaju održive kad sinkroniziraju logistiku i kemiju.
Za stručnjake iz konzervacije i inženjerstva najpraktičniji je benefit: sada postoji referentni, datirani i kontekstualizirani skup uzoraka kojim se mogu kalibrirati muzejske, laboratorijske i terenske metode. Usto, javni karakter istraživanja znači da je moguće uspoređivati sve – od rasporeda hrpa sirovina do mineralogije reakcijskih zona – s drugim lokalitetima i povijesnim razdobljima. Time se otvara polje “komparativne arheologije procesa” u kojem će se provjeravati koje su dimenzije univerzalne, a koje su lokalne adaptacije. U konačnici, iz te matrice može nastati nova klasa smjesa za sanacije i za novu gradnju, osmišljena da traje barem onoliko koliko su trajali rimski zidovi u Campaniji.
Dodatni izvori i terenska dostupnost
Pompejski park proteklih je godina omogućio obilazak aktivnih radova u Regiji IX, što stručnjacima i javnosti nudi uvid u postupke iskopavanja, zaštite i interpretacije. Za one koji žele dublje razumjeti znanost iza “vrućeg miješanja”, preporučuju se radovi koji su 2023. godine eksperimentalno potvrdili samopopravljanje u rimom inspiriranim mješavinama, kao i sažeti pregledi u časopisima posvećenima materijalima. Usporedba tih radova s pompuskim nalazom iz 2025. pokazuje kako hipoteza postaje potvrđen model kad se laboratorij i arheološko gradilište oglase istim jezikom – jezikom reakcijskih rubova, vapnenih klasta i faznih prijelaza u karbonatima.
Na toj je točki razumljivo zašto su vijest o radu preuzeli i znanstveno-popularni mediji koji ističu potencijal za sigurniju i dugotrajniju infrastrukturu. No za struku je važnije da se sada rasprava može voditi na temelju mikroskopski i geokemijski precizno dokumentiranih činjenica, a ne samo prema tradiciji ili autoritetu antičkog teksta. I to je možda najveća vrijednost Domusa IX 10, 1: iz njega učimo ne samo što su Rimljani radili, nego kako su razmišljali o vremenu, materijalu i trajanju.
Tehničke napomene za praksu
Za konzervatorske timove i inženjere koji razmišljaju o transferu principa u praksu, ključne su tri točke: (1) sekvenca miješanja – suho predmiješanje vapna i puzolana, te kontrolirano dodavanje vode; (2) mineralogija puzolana – staklaste, silikatne frakcije koje pogoduju dugoročnoj reaktivnosti; (3) upravljanje vlagom – omogućiti da sustav doista “diše” i da voda može potaknuti sekundarne reakcije bez trajnog zasićenja koje bi degradiralo strukturu. U laboratorijskim analogijama to znači pažljivo doziranje, kontrolu topline i usporedbe s referentnim uzorcima iz Pompeja; u terenu, to znači projektirati detalje koji uvode “pametan” odnos sa vodom, umjesto borbe za potpunu hermetičnost.
Ovaj pogled ne suprotstavlja “rimsko” i “moderno”, nego predlaže most: od arheološki verificiranog procesa prema suvremenim normama. I premda će još dugo biti otvoreno pitanje kako otporan na kloridne ione ili abraziju može biti moderni sustav koji se oslanja na slične principe, činjenica da danas imamo “učionicu” u Domusu IX 10, 1 čini taj most čvršćim. U konačnici, najveći je dobitak što se napokon možemo odmaknuti od binarne dileme “tajni sastojak vs. mit” i baviti se onime što je Rimljane učinilo majstorima trajnosti: koreografijom materijala i vremena.
Zašto je Domus IX 10, 1 jedinstven slučaj
Čak i u arheološki bogatim Pompejima rijetko nalazimo gradilište s ovako potpunim kontekstom: urednim hrpama suhih mješavina, alatima na dohvat ruke i zidovima u nizu faza. Ta kombinacija omogućila je neobično jasnu atribuciju: gdje se što miješalo, kada je dodana voda, kako je tekla ugradnja i gdje su ostali “potpisi” reakcija. Muzejski primjerci iz drugih lokaliteta čuvaju proizvode; Domus IX 10, 1 čuva proces. Zbog toga će ovaj rad dugo ostati referentna točka u literaturi o rimskom graditeljstvu, a modernim laboratorijima dati stabilnu platformu za usporedbe i validaciju novih, održivijih betonskih sustava.
U sljedećim sezonama očekuju se dodatne studije koje će ispitati varijacije u sastavu suhih mješavina, odnos prema lokalnim pepelima i modulaciju “vrućeg miješanja” ovisno o namjeni zida. Paralelno, inženjerske grupe već testiraju kako integrirati mehanizme samopopravljanja u standardne sustave armiranog betona bez kompromisa u pogledu korozije armature. Time Pompeji postaju živi laboratorij – arheološki i tehnološki – u kojem se prošlost i budućnost susreću u jednoj, iznenađujuće praktičnoj, lekciji o trajnosti.
Za terenske posjete i dodatne stručne materijale preporučujemo službene objave Pompejskog parka, kao i pregledne tekstove o samopopravljanju rimom inspiriranih kompozita u relevantnim znanstvenim časopisima. Tko želi dublje u mikrostrukturalne detalje, neka obrati pozornost na karte reakcijskih zona oko vitričnih tufa i na ulogu vapnenih klasta u iniciranju sekundarne karbonatizacije – to su “karte” po kojima je moguće čitati povijest zida jednako precizno kao i zemljopisne karte čitaju pejzaž.
Na kraju, Domus IX 10, 1 pokazuje da se velika otkrića ne kriju samo u monumentalnim građevinama, nego i u skromnim prostorijama prepunim hrpa suhog pijeska, pepela i vapna. U njima se skriva logika gradnje koja je Rimljanima omogućila da sa “živom kemijom” grade za stoljeća.
Cjeloviti rad u časopisu Nature Communications (9. prosinca 2025.) nudi detaljne metode, prikaze mikroskopije i kartiranja faza te bogat dodatak slikama s lokacije, vrijedan i za arheologe i za materijalne znanstvenike.