L'evoluzione dell'arco e delle tecniche murarie nell'antica Roma

L'evoluzione dell'arco

Il sistema dell'arco e della volta, o archivoltato, divenne dominante nell'architettura Romano a partire dal III secolo a.C. Questi sistemi erano già conosciuti nel Vicino Oriente, in Assiria, in Mesopotamia. I greci cominciarono a usarli dal IV secolo a.C. e giunsero nell'Italia centrale attraverso le città della Magna Grecia.

L'innovazione romana

Furono però i Romani a intuire i vantaggi di sostituire integralmente il sistema trilitico costituito da due piedritti verticali e un architrave orizzontale, con il sistema archivoltato, in cui l'architrave viene sostituito da un arco. Questo cambiamento permetteva di ridurre tempi e costi.

Quella dell'arco fu anche una rivoluzione estetica: per la prima volta l'architettura introduceva una successione di linee curve. Nell'architettura Romana si affermò un uso prevalentemente decorativo degli ordini architettonici, fatto di semicolonne addossate a muratore autoportanti.

Caratteristiche dell'arco romano

L'arco impiegato sistematicamente dai Romani e l'arco a tutto sesto, ossia di forma semicircolare. Il diametro alla base di questo semicerchio è chiamato luce (o corda), e corrisponde alla linea di massima ampiezza, mentre il raggio perpendicolare alla luce è detta freccia (o monta o saetta) e ed è la linea di massima altezza.

Struttura e stabilità dell'arco

Sulla faccia superiore dei due piedritti, che costituiscono il piano d’imposta (ossia di costruzione dell'Arco), si dispongono a partire dalle estremità i conci, elementi sagomati in modo che le linee di congiunzione fra di essi, detti giunti, siano orientati verso l'ideale centro dell'arco, come tanti raggi. L'ultimo concio a essere posizionato è quello centrale, chiamato chiave di volta, poiché rende stabile e autoportante l'intera struttura. Perciò, prima della disposizione dei conci è necessario costruire una "cèntina", una struttura provvisoria in legno.

Vantaggi e sfide dell'arco

Rispetto all'architrave, l'arco realizza luci molto più ampie e sopporta carichi più elevati. Però, a causa della sua forma curva, l'arco produce anche delle spinte laterali, che è necessario controbilanciare con delle murature dette di rinfianco. In tal caso sarà visibile solo il profilo interno dell'arco, cioè l'intradosso, e l'arco verrà detto intradossato. Nel caso il profilo esterno dell'arco, l'estradosso, venga lasciato a vista, l'arco si dirà estradossato. In questi casi la facciata dell'arco lasciata a vista, detta archivolto, viene decorata attraverso cornici assumendo anche un ruolo ornamentale.

Volte romane

I romani sperimentarono diverse volte in muratura, con un funzionamento strutturale basato sui principi dell'arco.

La copertura più usata dai romani è la volta a botte, così chiamata per la sua forma semicilidrica. La sua semplicità la rende estremamente pratica e funzionale. Data la sua conformazione, è solitamente impiegata per la copertura di spazi rettangolari.

Per la volta a crociera è necessario incrociare idealmente due volte a botte. La struttura prodotta avrà quattro archi perimetrali ai lati e due archi diagonali passando per il centro; le quattro superfici triangolari comprese tra questi archi sono dette vele. Data la sua conformazione, si adatta bene a coprire ambienti quadrangolari.

Per gli spazi quadrangolari veniva spesso usata una variante della crociera, anch'essa ottenuta dall'intersezione di due volte a botte, detta volta a padiglione. È costituita da quattro spicchi triangolari, detti fusi, che però appoggiano direttamente sul piano di imposta.

La cupola emisferica è ottenuta attraverso la rotazione di un semicerchio sul proprio asse verticale.

Tecniche murarie romane

Fra le tecniche murarie elaborate dai romani c’è l’opera cementizia, tecnica sparsa Tra il Lazio e la Campania a partire dal III secolo a.C.

Alla base dell'Opera cementizia vi è la malta, ottenuta dalla mescolanza di sabbia e calce viva, prodotta attraverso la cottura di pietre calcaree. È facilmente lavorabile quando ancora umida, mentre una volta asciugata è dotato di buona resistenza.

Uso del calcestruzzo

All'inizio i romani si limitarono a usare la malta come collante fra corsi di pietra o mattoni. Più avanti la utilizzarono come materiale costruttivo autosufficiente, con il calcestruzzo, o cemento romano, composto da malta e pietrisco. Ha enormi vantaggi nei costi e nei tempi di lavorazione. Il materiale cementizio veniva gettato all'interno di casseforme in legno che venivano poi rimosse, o, secondo la tecnica a sacco, nelle quali il calcestruzzo serve da legante fra due paramenti murari.

Innovazioni nel calcestruzzo

Tra le messe a punto più significative del calcestruzzo vi fu una speciale malta idraulica, ricavata con l'Impiego di una sabbia di origine vulcanica detta pozzolana (da Pozzuoli). Era molto resistente all'acqua e risultava ideale per costruire ponti, reti idriche e strutture portuale.

L'opera cementizia fu limitata all'inizio alle solo strutture funzionali, ma con il passare del tempo venne utilizzato anche per plasmare gli spazi interni.