Los antiguos romanos eran famosos por sus avanzados logros en ingeniería . La tecnología para llevar agua corriente a las ciudades se desarrolló en el este, [ se necesita aclaración ] pero los romanos la transformaron en una tecnología inconcebible en Grecia. La arquitectura utilizada en Roma estuvo fuertemente influenciada por fuentes griegas y etruscas .
Las calzadas romanas se construyeron para ser inmunes a las inundaciones y otros peligros ambientales. Algunas carreteras construidas por los romanos todavía se utilizan en la actualidad.
Hubo varias variaciones de una calzada romana estándar. La mayoría de las carreteras de mayor calidad estaban compuestas por cinco capas. La capa inferior, llamada pavimentum , tenía una pulgada de espesor y estaba hecha de mortero. Por encima de esto había cuatro estratos de mampostería. La capa directamente encima del pavimentum se llamaba estatua . Tenía un pie de espesor y estaba hecho de piedras unidas con cemento o arcilla.
Encima de eso, estaba el rudens , que estaba hecho de veinticinco centímetros de hormigón apisonado. La siguiente capa, el núcleo , estaba hecha de treinta a cuarenta centímetros de capas de hormigón colocadas y laminadas sucesivamente. Sobre los rudens se colocó suma crusta de losas poligonales de sílex o lava, de uno a tres pies de diámetro y de ocho a doce pulgadas de espesor. La superficie superior final fue de hormigón o de pedernal bien alisado y encajado.
Generalmente, cuando una carretera encontraba un obstáculo, los romanos preferían diseñar una solución para el obstáculo en lugar de redirigir la carretera a su alrededor: se construyeron puentes sobre vías fluviales de todos los tamaños; el terreno pantanoso se solucionó mediante la construcción de calzadas elevadas con cimientos firmes; Con frecuencia se cortaban colinas y afloramientos o se excavaban túneles en lugar de evitarlos (los túneles se hicieron con bloques cuadrados de roca dura).
Cada día , once acueductos diferentes llevaban a Roma mil metros cúbicos (260.000 gal EE.UU.) de agua . El uso de agua per cápita en la antigua Roma igualaba al de ciudades modernas como Nueva York o la Roma moderna. La mayor parte del agua era para uso público, como baños y alcantarillado. De aquaeductu es el tratado definitivo en dos volúmenes sobre los acueductos de Roma del siglo I, escrito por Frontino .
Los acueductos podían extenderse de 10 a 100 km (10 a 60 millas) de largo y, por lo general, descendían desde una altura de 300 m (1000 pies) sobre el nivel del mar en la fuente, a 100 m (330 pies) cuando llegaban a los embalses alrededor. la ciudad. Los ingenieros romanos utilizaban sifones invertidos para mover agua a través de un valle si consideraban poco práctico construir un acueducto elevado. Las legiones romanas fueron en gran parte responsables de la construcción de los acueductos. El mantenimiento lo realizaban a menudo los esclavos. [2]
Los romanos estuvieron entre las primeras civilizaciones en aprovechar el poder del agua. Construyeron algunos de los primeros molinos de agua fuera de Grecia para moler harina y difundieron la tecnología para la construcción de molinos de agua por toda la región mediterránea. Un ejemplo famoso ocurre en Barbegal, en el sur de Francia, donde no menos de 16 molinos construidos en la ladera de una colina funcionaban mediante un solo acueducto, y la salida de uno alimentaba el molino de abajo en cascada.
También eran expertos en minería, en la construcción de acueductos necesarios para suministrar equipos utilizados en la extracción de minerales metálicos, por ejemplo, en la minería hidráulica , y en la construcción de depósitos para contener el agua necesaria en la cabeza de la mina. Se sabe que también eran capaces de construir y operar equipos de minería, como molinos trituradores y máquinas de deshidratación. Se han excavado ruedas verticales de gran diámetro de época romana para elevar agua en las minas de Río Tinto , en el suroeste de España. Estuvieron estrechamente involucrados en la explotación de recursos de oro como los de Dolaucothi en el suroeste de Gales y en el noroeste de España, un país donde la minería de oro se desarrolló a muy gran escala a principios del siglo I d.C., como en Las Médulas. .
Los puentes romanos estuvieron entre los primeros puentes grandes y duraderos jamás construidos. Fueron construidas con piedra, empleando el arco como estructura básica. El hormigón más utilizado también. Construido en 142 a. C., el Pons Aemilius , más tarde llamado Ponte Rotto (puente roto), es el puente de piedra romano más antiguo de Roma, Italia.
El puente romano más grande fue el puente de Trajano sobre el bajo Danubio, construido por Apolodoro de Damasco , que fue durante más de un milenio el puente más largo construido tanto en términos de longitud total como de luz. Normalmente se encontraban al menos a 18 metros sobre la masa de agua.
Un ejemplo de construcción de puentes militares temporales son los dos puentes del César sobre el Rin .
Los romanos construyeron numerosas presas para la recogida de agua, como las presas de Subiaco , dos de las cuales alimentaban el Anio Novus , el mayor acueducto que abastecía a Roma. Se dice que una de las presas de Subiaco era la más alta jamás encontrada o inferida. Construyeron 72 represas en España, como las de Mérida , y se conocen muchas más en todo el imperio. En un lugar, Montefurado en Galicia , parece que construyeron una presa a través del río Sil para exponer los depósitos de oro aluvial en el lecho del río. El yacimiento está cerca de la espectacular mina de oro romana de Las Médulas .
Se conocen varias presas de tierra en Gran Bretaña, incluido un ejemplo bien conservado de Roman Lanchester, Longovicium , donde puede haber sido utilizada en herrería o fundición a escala industrial , a juzgar por las pilas de escoria encontradas en este sitio en el norte de Inglaterra. Los tanques para almacenar agua también son comunes a lo largo de los sistemas de acueductos, y se conocen numerosos ejemplos de un solo sitio, las minas de oro de Dolaucothi en el oeste de Gales . Las presas de mampostería eran comunes en el norte de África para proporcionar un suministro confiable de agua desde los wadis detrás de muchos asentamientos.
Los edificios y la arquitectura de la Antigua Roma eran impresionantes. El Circus Maximus , por ejemplo, era lo suficientemente grande como para ser utilizado como estadio. El Coliseo también ofrece un ejemplo de la arquitectura romana en su máxima expresión. El Coliseo, uno de los muchos estadios construidos por los romanos, exhibe los arcos y curvas comúnmente asociados con los edificios romanos.
El Panteón de Roma todavía es un monumento y una tumba, y las Termas de Diocleciano y las Termas de Caracalla son notables por su estado de conservación, las primeras aún poseen cúpulas intactas . Estos enormes edificios públicos fueron copiados en numerosas capitales de provincia y ciudades de todo el imperio, y los principios generales detrás de su diseño y construcción son descritos por Vitruvio escribiendo a principios de milenio en su obra monumental De arquitectoura .
La tecnología desarrollada para los baños fue especialmente impresionante, especialmente el uso generalizado del hipocausto para uno de los primeros tipos de calefacción central desarrollados en el mundo. Ese invento se utilizó no sólo en los grandes edificios públicos, sino que se extendió a edificios domésticos como las numerosas villas que se construyeron en todo el Imperio.
Los materiales más utilizados fueron el ladrillo , la piedra o mampostería , el cemento , el hormigón y el mármol . Los ladrillos tenían muchas formas diferentes. Se utilizaron ladrillos curvos para construir columnas y ladrillos triangulares para construir paredes.
El mármol era principalmente un material decorativo. Augusto una vez se jactó de haber convertido a Roma de una ciudad de ladrillos a una ciudad de mármol. Los romanos originalmente trajeron mármol de Grecia, pero luego encontraron sus propias canteras en el norte de Italia.
El cemento estaba hecho de cal hidratada (óxido de calcio) mezclada con arena y agua. Los romanos descubrieron que sustituyendo o complementando la arena con un aditivo puzolánico , como la ceniza volcánica, se obtenía un cemento muy duro, conocido como mortero hidráulico o cemento hidráulico . Lo utilizaron ampliamente en estructuras como edificios, baños públicos y acueductos, asegurando su supervivencia hasta la era moderna.
Los romanos fueron los primeros en explotar los depósitos minerales utilizando tecnología avanzada, especialmente el uso de acueductos para traer agua desde grandes distancias para ayudar en las operaciones en la boca de mina. Su tecnología es más visible en sitios de Gran Bretaña como Dolaucothi , donde explotaron depósitos de oro con al menos cinco largos acueductos que aprovechaban ríos y arroyos adyacentes. Usaron el agua para buscar minerales liberando una ola de agua desde un tanque para limpiar el suelo y así revelar el lecho de roca con las venas expuestas a la vista. Utilizaron el mismo método (conocido como silenciamiento ) para eliminar la roca estéril y luego para apagar las rocas calientes debilitadas por el incendio .
Esos métodos podían ser muy eficaces en la minería a cielo abierto, pero provocar incendios era muy peligroso cuando se utilizaban en explotaciones subterráneas. Fueron despedidos con la introducción de explosivos , aunque la minería hidráulica todavía se utiliza en minerales de estaño aluviales . También se utilizaban para producir un suministro controlado para lavar el mineral triturado. Es muy probable que también desarrollaran molinos de sellos accionados por agua para triturar el mineral duro, que podía lavarse para recoger el pesado polvo de oro.
En las minas aluviales aplicaron sus métodos de minería hidráulica a gran escala, como Las Médulas en el noroeste de España. Se pueden encontrar rastros de tanques y acueductos en muchas otras minas romanas tempranas. Plinio el Viejo describe los métodos con gran detalle en su Naturalis Historia . También describió la minería subterránea profunda y menciona la necesidad de deshidratar los trabajos utilizando ruedas hidráulicas invertidas , y se han encontrado ejemplos reales en muchas minas romanas expuestas durante intentos mineros posteriores. Las minas de cobre de Rio Tinto fueron una fuente de tales artefactos, donde se encontró un conjunto de 16 en la década de 1920. También utilizaron tornillos de Arquímedes para eliminar el agua de forma similar.
La ingeniería también estaba arraigada institucionalmente en el ejército romano, que construía fuertes, campamentos, puentes, caminos, rampas, empalizadas y equipos de asedio, entre otros. Uno de los ejemplos más notables de construcción de puentes militares en la República Romana fue el puente de Julio César sobre el río Rin . Este puente fue completado en sólo diez días por un dedicado equipo de ingenieros. Sus hazañas en las guerras dacias bajo Trajano a principios del siglo II d.C. están registradas en la columna de Trajano en Roma.
El ejército también estuvo estrechamente involucrado en la minería de oro y probablemente construyó el extenso complejo de depósitos y cisternas en la mina de oro romana de Dolaucothi en Gales poco después de la conquista de la región en el 75 d.C.
La tecnología de las ruedas hidráulicas se desarrolló a un alto nivel durante el período romano, un hecho atestiguado tanto por Vitruvio (en De arquitectoura ) como por Plinio el Viejo (en Naturalis Historia ). El mayor complejo de ruedas hidráulicas existía en Barbegal, cerca de Arles , donde el sitio era alimentado por un canal del acueducto principal que alimentaba la ciudad. Se estima que el sitio constaba de dieciséis ruedas hidráulicas separadas dispuestas en dos líneas paralelas cuesta abajo. El flujo de salida de una rueda se convirtió en la entrada a la siguiente en la secuencia.
Doce kilómetros al norte de Arles, en Barbegal, cerca de Fontvieille , donde el acueducto llegaba a una colina empinada, el acueducto alimentaba una serie de ruedas hidráulicas paralelas para impulsar un molino harinero . Hay dos acueductos que se unen justo al norte del complejo del molino y una esclusa que permitió a los operadores controlar el suministro de agua al complejo. Hay importantes restos de mampostería de los canales de agua y cimientos de los molinos individuales, junto con una escalera que sube a la colina sobre la que están construidos los molinos. Los molinos aparentemente funcionaron desde finales del siglo I hasta aproximadamente finales del siglo III. [3] La capacidad de los molinos se ha estimado en 4,5 toneladas de harina al día, suficiente para abastecer de pan a los 12.500 habitantes que ocupaban en aquel momento la localidad de Arelate. [4]
El aserradero de Hierápolis era un aserradero de piedra romano impulsado por agua en Hierápolis , Asia Menor (actual Turquía ). [5] El aserradero, que data de la segunda mitad del siglo III d.C., es la primera máquina conocida que combina una manivela con una biela . [6]
El molino de agua se muestra en un relieve elevado en el sarcófago de Marco Aurelio Ammianos, un molinero local . Se muestra una rueda hidráulica alimentada por una pista de molino que acciona dos sierras de marco a través de un tren de engranajes que corta bloques rectangulares. [7]
Se han atestiguado arqueológicamente otros mecanismos de manivela y biela, sin tren de engranajes, para los aserraderos de piedra accionados por agua del siglo VI d. C. en Gerasa , Jordania , y Éfeso , Turquía. [8] Se pueden encontrar referencias literarias a sierras de mármol accionadas por agua en Tréveris , ahora Alemania , en el poema Mosella de Ausonio de finales del siglo IV d.C. Atestiguan un uso diversificado de la energía hidráulica en muchas partes del Imperio Romano . [9]
También existía un complejo de molinos en el Janículo de Roma , alimentado por el Aqua Traiana . Las Murallas Aurelianas se elevaron colina arriba, aparentemente para incluir los molinos de agua utilizados para moler el grano y proporcionar harina para pan para la ciudad. Por lo tanto, el molino probablemente fue construido al mismo tiempo o antes de que el emperador Aureliano (que reinó entre 270 y 275 d. C.) construyera los muros. Los molinos se alimentaban desde un acueducto, que descendía por una colina empinada. [10]
Por tanto, el sitio se parece a Barbegal , aunque las excavaciones realizadas a finales de la década de 1990 sugieren que es posible que su diseño haya sido insuficiente en lugar de exagerado. Los molinos estaban en uso en el año 537 d.C., cuando los godos que asediaban la ciudad cortaron el suministro de agua. Sin embargo, fueron restaurados posteriormente y es posible que hayan permanecido en funcionamiento hasta al menos la época del Papa Gregorio IV (827-844). [11]
Se informa de muchos otros sitios en todo el Imperio Romano , aunque muchos permanecen sin excavar.
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