Characterization of historic mortars from the city of Lisbon (Portugal)

Abstract

The Roman Cryptoporticus of Lisbon, also known as the “Roman Galleries of Rua da Prata” (Lisbon, Portugal), dates from the 1st century AD. The roman galleries form a chain of vaulted subterranean galleries, with different heights and spans, parallel and perpendicular to each other. The original function of the Cryptoporticus has met multiple interpretations over time. One of the hypotheses that unanimously agreed is that it might have been an architectural solution to support a construction of large buildings (usually public) in an area with a slope and little geological stability. The main objective of the work is to bring a clear understanding of the roman mortars composition to obtain information about the production technology and the raw materials used and their possible origin. Such characterization is necessary to create compatible repair mortars as part of a sustainable conservation methodology for the future conservation plan. A total of 24 mortar samples have been collected from different places of the Cryptoporticus with different functions and ages was characterized by a multi-analytical archaeometric approach by means of Optical Microscopy (Stereo zoom and Petrographic microscope), Thermogravimetric analysis (TGA-DTG), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy – Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS), Acid attack and Granulometric analysis. The samples were divided into six groups, according to the most abundant type of aggregates and representative characteristics. These groups agree with different spaces/structures, age and functions for the use of mortars (filling, repair, rendering, binding and water storage). The binder is mainly calcitic aerial lime. The presence of dolostone lithics suggests its use only as aggregate and not to produce lime as commonly happened on Roman edifications; RESUMO: Caracterização de Argamassas Históricas do Criptopórtico Romano de Lisboa (Portugal) O Criptopórtico Romano de Lisboa, também conhecido como “Galerias Romanas da Rua da Prata” (Lisboa, Portugal), data do século I d.C. As Galerias Romanas formam uma cadeia de galerias subterrâneas abobadadas, com diferentes alturas e vãos, paralelas e perpendiculares entre si. A função original do criptopórtico conheceu, ao longo do tempo, múltiplas interpretações. A hipótese mais unânime é a que poderia ter sido uma solução arquitetónica que visou criar, em zona de declive e pouca estabilidade geológica, uma plataforma horizontal de suporte à construção de edifícios de grande dimensão, geralmente públicos. O principal objetivo do trabalho apresentado foi a caracterização de argamassas romanas do Criptopórtico de Lisboa, do ponto de vista textural, mineralógico e químico, visando a obtenção de informações sobre a sua composição, a tecnologia de produção, as matérias-primas utilizadas e sua proveniência. Esta caracterização é necessária para a produção de argamassas de restauro compatíveis como parte de uma metodologia de conservação sustentável para um futuro plano de conservação. Um total de 24 amostras de argamassas, com diferentes funções e idades, foram recolhidas em diferentes locais do Criptopórtico e caracterizadas por uma abordagem arqueométrica multianalítica: Microscopia Ótica (Estereomicroscopia e Petrografia), Análise Termogravimétrica (ATG-DTG), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrónica de Varrimento – Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (MEV-EDS), Ataque Ácido e Análise Granulométrica. As amostras foram divididas em seis grupos, de acordo com o tipo de agregados mais abundante ou outras características representativas. Estes grupos concordam com os diferentes espaços/estruturas, idades e função das argamassas (enchimento, reboco e reparação). Os resultados indiciam a presença de um ligante aéreo de composição calcítica. A presença de líticos dolomíticos sugere o seu uso apenas como agregado e não como ligante, de acordo com o que era comum em edificações romanas.