DOTTORATO NAZIONALE IN HERITAGE SCIENCE

Titolo della tesi: Ancient mortars: from diagnostic investigations to FAIR modeling of scientific data.

Questa tesi esamina le malte utilizzate in contesti archeologici situati in aree caratterizzate da elevata sismicità, con particolare riferimento ai noti siti italiani di Pompei, Carsulae e Narni, e al sito di Hierapolis di Frigia in Turchia. La ricerca si è concentrata sull’evoluzione diacronica nella selezione delle materie prime e nelle tecniche di produzione dei materiali a base di malta, individuando al contempo i fattori responsabili della loro notevole durabilità. A tale scopo, le malte sono state caratterizzate attraverso un approccio multi-analitico che ha incluso analisi mineralogiche, petrografiche e geochimiche, integrate da tecniche d’indagine avanzate in grado di esaminare i materiali su scala micrometrica, come la spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier con rivelatore Focal Plane Array (FPA-FTIR) e la diffrazione a raggi X con radiazione di sincrotrone (SR-XRD). Lo studio sui materiali a base di malta provenienti dall’antica Pompei si è focalizzato su campioni prelevati da edifici pubblici nell’area del Foro Grande. I campioni datati archeologicamente hanno mostrato differenze morfometriche e morfologiche nei leganti e negli aggregati chiaramente riconducibili a distinte fasi costruttive, particolarmente evidenti nei materiali utilizzati dopo il devastante terremoto del 62 d.C., confermando così le attribuzioni cronologiche precedentemente proposte. A Hierapolis, le analisi di campioni provenienti da edifici pubblici hanno permesso di indagare l’evoluzione storica delle tecnologie di produzione delle malte e della selezione delle materie prime in un arco temporale compreso tra l’età romana e quella medio-bizantina, evidenziando i tentativi di adattare le tecniche costruttive ai ripetuti eventi sismici. Lo studio del “Ponte di Augusto” a Narni mette in risalto le eccezionali capacità ingegneristiche dei Romani, in particolare nella realizzazione di malte su misura, concepite per soddisfare specifiche esigenze strutturali e garantire prestazioni ottimali. Analogamente, a Carsulae, le analisi condotte sull’Arco di San Damiano e su una cisterna adiacente dimostrano ulteriormente l’abilità dei costruttori romani nell’adattare i materiali in funzione delle loro destinazioni d’uso. L’analisi delle materie prime impiegate sia nelle strutture di Carsulae sia nel Ponte di Augusto di Narni ha rivelato l’utilizzo di calcari silicizzati per la produzione dei leganti, che ha dato origine a malte con eccellenti proprietà idrauliche, anche in assenza di aggregati reattivi. L’impiego di aggregati pozzolanici in strutture a diretto contatto con l’acqua suggerisce che i Romani non fossero pienamente consapevoli delle capacità idrauliche derivanti dall’uso dei materiali locali. La ricerca di dottorato mira inoltre a integrare i risultati delle analisi condotte sui materiali di Hierapolis all’interno della piattaforma DataSpace attraverso il progetto MORTARS. Tutti i dati prodotti saranno condivisi con la comunità scientifica, consentendo ai ricercatori di accedere alle analisi elaborate e di utilizzarle per approfondire e accelerare i propri studi.