Waar zijn de piramides van Gizeh van gemaakt?

Wie vandaag voor de Piramide van Cheops staat, ziet iets dat eigenlijk nooit zichtbaar had mogen zijn. De ruw behouwen, gelige blokken die trapsgewijs omhoog stapelen, waren de binnenkant van het bouwwerk. Daar overheen lag een gladde, bijna witte huid van een heel ander soort steen, en die is op een paar resten na verdwenen.

Dat is het eerste en belangrijkste punt over deze vraag: er is niet één bouwmateriaal. Er zijn vier verschillende gesteenten gebruikt plus een bindmiddel, elk uit een ander gebied, elk voor een andere taak, en de afstanden tussen deze herkomstplaatsen variëren van driehonderd meter tot achthonderd kilometer.

Deze verdeling is geen toeval en geen gemakzucht. Ze volgt een logica die vandaag de dag nog te volgen is: wat in enorme hoeveelheden nodig was, kwam van dichtbij. Wat mooi moest zijn, kwam van de andere kant van de rivier. Wat extreem belastbaar moest zijn, kwam uit het diepe zuiden en werd over de halve Nijl vervoerd. Waar het bouwmateriaal van de piramides van Gizeh vandaan komt, zegt daarom net zoveel over het bouwproject als de afmetingen van het voltooide bouwwerk.

Op deze pagina gaat het over de materialen zelf: welk gesteente waar zit, waaraan je het herkent, hoe zwaar de afzonderlijke blokken en de bouwwerken in totaal zijn, en welke van de materialen je tijdens een bezoek daadwerkelijk kunt aanraken. Want één daarvan ligt letterlijk onder je voeten, maar wordt door bijna iedereen over het hoofd gezien.

De steen komt van de berg zelf

De steen waaruit de berg bestaat, komt van de berg zelf. Het plateau is geen zandheuvel, maar een kalksteenrug van de zogenaamde Mokattam-formatie, ontstaan ongeveer veertig miljoen jaar geleden op de bodem van een ondiepe, warme zee. Precies dit gesteente werd ter plaatse gewonnen en vlak ernaast weer opgestapeld.

De belangrijkste steengroeve ligt hoefijzervormig ten zuiden van de Piramide van Cheops, slechts een paar honderd meter van de bouwplaats, en is tot op de dag van vandaag in het terrein te herkennen. De opgravingen van de Ancient Egypt Research Associates hebben het geïdentificeerd als belangrijkste leverancier voor het kernmetselwerk. De steengroeve van de piramides van Gizeh was dus geen verre mijn, maar een kuil in het zicht.

Het gesteente was voor deze taak bijna ideaal. Het splijt netjes langs zijn gelaagdheidsvlakken en is bovendien doorkruist met verticale scheuren. Een steenhouwer hoefde de blokken daarom niet uit een massief rotsmassief te zagen, maar kon natuurlijke scheidingsvlakken volgen en de rest met wiggen en koperen beitels losmaken. Dat verklaart waarom de kalksteen van de piramides van Gizeh ondanks eenvoudig gereedschap in zulke hoeveelheden beschikbaar was.

De winning is tot op de dag van vandaag zichtbaar aan de breukranden. Op verschillende plaatsen ten zuiden en zuidoosten van de grote piramide loopt een lage, ongewoon rechte rotsrand door het terrein, en wie goed kijkt, herkent de insnijdingen waarlangs individuele blokken zijn losgemaakt. Sommige aanzetten zijn nooit afgewerkt. Ze tonen het proces midden in de beweging, vergelijkbaar met een werkplaats waar iemand het gereedschap heeft neergelegd en niet weer heeft opgepakt.

Wie de grootte van de steenblokken van de piramides van Gizeh ter plaatse inschat, zal verrast zijn hoe ongelijkmatig die is. Een gemiddeld kernblok weegt ongeveer tweeënhalf ton en meet ruwweg één tot anderhalve meter in de randlengte. Individuele stukken wegen echter negen ton of meer. De onderste lagen zijn duidelijk massiever dan de bovenste, en binnen één laag variëren de blokken zo sterk dat de voegen met kleinere stenen en mortel moesten worden geëgaliseerd.

De fossielen in de steen

Als je heel dicht bij een piramideflank gaat staan, zie je in de steen kleine, platte schijfjes die eruitzien als samengeperste linzen of als afgesleten munten. Sommige zijn amper een millimeter groot, andere bereiken de diameter van een twee-euromunt.

Het zijn fossielen. Nummulieten, eencellige zeeorganismen met een gekamerd kalkskelet, die in de warme ondiepe zee boven het huidige Egypte in onvoorstelbare aantallen leefden. Hun naam betekent letterlijk klein muntje. De kalksteenblokken van de Piramide van Cheops bevatten plaatselijk tot veertig procent van deze fossielen, gemeten naar het gesteentevolume. Het bouwwerk bestaat daarmee voor een aanzienlijk deel uit de skeletten van wezens die veertig miljoen jaar vóór de bouw zijn gestorven.

Deze schijfjes vielen al in de oudheid op. De Griekse geograaf Strabo bezocht het plateau rond het begin van onze jaartelling, toen de piramides al tweeduizend vijfhonderd jaar oud waren, en kreeg ter plaatse een verklaring: het zouden versteende linzen zijn, resten van de maaltijden van de bouwvakkers. Hij vond dat ook toen al onwaarschijnlijk, en de huidige interpretatie van de fossielen geeft hem gelijk.

Voor bezoekers is dit het meest toegankelijke deel van de hele materiaalgeschiedenis. Je hebt geen uitrusting en geen vergunning nodig, alleen een blik van dertig centimeter afstand op een willekeurig blok in het onderste gedeelte. De fossielen zijn overal.

De witte kalksteen uit Tura

De tweede kalksteen zag er heel anders uit. Hij kwam uit de groeven van Tura aan de overkant van de Nijl, was fijnkorrelig, bijna wit en praktisch vrij van de fossielen die de lokale steen doordringen. Daaruit bestond de oorspronkelijke kalkstenen bekleding van de Piramide van Cheops: een gesloten, gladde buitenhuid die het bouwwerk een spiegelend oppervlak gaf.

De verwerking van deze blokken is het eigenlijke ambachtelijke hoogtepunt van het hele complex. De voegen tussen twee bekledingsstenen zijn op sommige plaatsen zo smal dat er geen creditcard tussen past, en dat bij blokken van meerdere tonnen die op een hellend vlak exact in lijn moesten liggen. Wie vandaag voor de ruwe trappenflank staat, ziet daar niets meer van en onderschat de precisie van de bouw dienovereenkomstig.

Er zijn alleen resten bewaard, en die zijn de moeite waard. Aan de voet van de noordzijde van de Piramide van Cheops ligt nog een rij originele bekledingsblokken in hun oorspronkelijke positie. Op de top van de middelste piramide zit een gesloten kap die het overleefde omdat hij te hoog was om gemakkelijk te worden afgevoerd. En individuele stukken zijn verspreid over musea, waaronder een bekledingsblok in Edinburgh dat in de 19e eeuw naar Schotland kwam.

Waar de rest is gebleven en wie het heeft afgevoerd, is een eigen en vrij robuust verhaal. Dat staat op de pagina over de bekledingsstenen.

Graniet uit Aswan, achthonderd kilometer stroomafwaarts

Het derde materiaal valt buiten de boot omdat het duur was. Graniet komt niet voor in de omgeving van Caïro. De gebruikte steen komt uit de groeven bij Aswan, ruim achthonderd kilometer stroomopwaarts, en moest op vrachtschepen de hele Nijl af worden vervoerd. Ongeveer achtduizend ton daarvan zit in de Piramide van Cheops.

Het werd gebruikt waar kalksteen niet voldoende zou zijn geweest. De grafkamer is volledig met graniet bekleed, het plafond bestaat uit negen blokken, waarvan de zwaarste in het bereik van vijftig ton komen. Daarboven liggen nog vijf kamers, waarvan het enige doel is het gewicht van de bovenliggende steenmassa af te leiden. Ook de sluitstenen die de opgaande gang na de begrafenis dichtmaakten, zijn van graniet.

De reden is in de eerste plaats statisch. Graniet draagt lasten waaronder kalksteen scheurt, en juist bij de grafkamer rust de grootste massa. Daar komt nog een tweede niveau bij: graniet was het hoogste bouwmateriaal dat Egypte kende, donkerrood tot grijs gespikkeld, extreem hard om te bewerken en alleen al door zijn herkomst een bewijs van koninklijke reikwijdte. Wie het gebruikte, toonde dat hij over de hele rivier beschikte.

Hoe deze steen überhaupt is bewerkt, is een eigen vraag. Graniet kan niet met koperen gereedschap worden gesneden, daarvoor is het te hard. Er werd in plaats daarvan gewerkt met bollen van doleriet, een nog harder gesteente, waarmee het oppervlak urenlang werd fijngestampt, en bij het zagen en boren met zand als schuurmiddel tussen gereedschap en werkstuk. De methode is moeizaam, maar in experimenten nagebootst en verklaart de bewerkingssporen die op de blokken te zien zijn.

Dat wordt het duidelijkst bij de derde en kleinste piramide. De onderste lagen daarvan zijn niet met kalksteen maar met graniet bekleed, en een groot deel daarvan is onbewerkt blijven staan. De voorraad was er, de tijd niet.

Mortel en basalt, die altijd ontbreken

Twee materialen ontbreken in bijna elke opsomming, hoewel de ene in enorme hoeveelheden is gebruikt en de andere het spectaculairste transportverhaal heeft.

De eerste is de mortel. Ongeveer een half miljoen ton van een mengsel van gebrand gips, woestijnklei en kalksplit zit in de Piramide van Cheops. Het hield de blokken niet bij elkaar, daarvoor is het veel te zacht. Het diende als egalisatielaag tussen onregelmatige oppervlakken en, in vochtige toestand, als glijfilm waarover een blok van enkele tonnen met hefbomen de laatste centimeters kon worden verschoven. Zonder dit materiaal zou het plaatsen van de blokken oneindig veel langzamer zijn gegaan.

De tweede is basalt, en dat vind je alleen als je weet waar je moet kijken. Ten oosten van de Piramide van Cheops, waar de dodentempel stond, liggen zwarte, hard gepolijste platen in de grond. Het gesteente komt uit Widan el-Faras aan de noordrand van het Fayoum-bekken, meer dan zestig kilometer verderop en midden in de woestijn.

Opvallend is de inspanning in verhouding tot het resultaat. Basalt was niet nodig voor de piramide zelf, maar voor de vloerplaten van een tempel van enkele tientallen meters randlengte. Voor dit relatief kleine oppervlak werd een groeve midden in de woestijn ontsloten, geëxploiteerd en logistiek aangesloten. Het is een van de duidelijkste voorbeelden dat de materiaalkeuze in het Oude Rijk niet werd bepaald door de minste inspanning, maar door de betekenis van de plek.

Om het überhaupt te kunnen verplaatsen, werd een geplaveide weg van ongeveer elf en een halve kilometer lang aangelegd van de groeve naar de oever van het toenmalige meer. Die geldt als de oudst bekende geplaveide weg ter wereld. Hij werd niet gebouwd voor de piramide zelf, maar voor de vloer van een tempel ernaast.

Het gewicht, en waar het getal vandaan komt

Blijft de vraag naar het totale gewicht, en die is moeilijker dan hij klinkt. Niemand heeft de blokken gewogen. Men kent het volume van het bouwwerk vrij nauwkeurig, kent de dichtheid van de gebruikte kalksteen en rekent daarmee omhoog, waarbij de holtes en de voegen de berekening enigszins vertekenen.

De gangbare schatting voor de Piramide van Cheops ligt op bijna zes miljoen ton. Daarvan is ongeveer vijf en een half miljoen ton kalksteen, een half miljoen ton mortel en achtduizend ton graniet. Ter vergelijking: een volledig beladen goederentrein weegt ongeveer tweeduizend ton. Je zou dus ongeveer drieduizend daarvan nodig hebben om het materiaal van één van deze bouwwerken te verplaatsen.

Voor het hele complex kun je dat niet zomaar verdrievoudigen. De middelste piramide heeft een iets kleiner volume dan de grote, de derde valt daarbij nauwelijks in het gewicht: die haalt niet eens een tiende van de massa van zijn twee buren. Wie een indicatie zoekt voor het ensemble, zit met het dubbele van de Piramide van Cheops dichter bij de waarheid dan met het drievoudige.

Wat deze cijfers vooral laten zien, is een prioriteitenstelling. Negentig procent van de massa was goedkoop en lag in het zicht. De inspanning ging naar de kleine aandelen: naar de huid die je zag, en naar de kamer waarin de koning lag.

Veelgestelde vragen

Waar bestaat de Piramide van Cheops uit?

Voor verreweg het grootste deel uit grove kalksteen van het plateau zelf, daarnaast fijne kalksteen uit Tura voor de buitenhuid, graniet uit Aswan voor de grafkamer en ongeveer een half miljoen ton mortel in de voegen.

Hoeveel weegt de Piramide van Cheops?

De gangbare schatting ligt op bijna zes miljoen ton. Er is nooit gewogen; het getal is berekend uit volume en gesteentedichtheid.

Hoeveel wegen de piramides van Gizeh samen?

Alleen de orde van grootte is betrouwbaar. De middelste piramide zit net onder de grote, de derde haalt niet eens een tiende daarvan. Ongeveer het dubbele van de Piramide van Cheops is de realistischere indicatie.

Zijn de piramides van zandsteen?

Nee. Zandsteen werd in Egypte vooral in het zuiden gebruikt, bijvoorbeeld in de tempels van Luxor. In Gizeh domineert kalksteen, aangevuld met graniet en basalt.

Waarom zien de stenen er gelig uit?

Dat is de kleur van de lokale kalksteen, bovendien verweerd en bedekt met woestijnstof. De oorspronkelijke indruk was anders: een licht, gesloten oppervlak.