Waaruit bestaan de piramides van Gizeh?

Wie vandaag voor de Cheops-piramide staat, ziet iets dat eigenlijk nooit zichtbaar had mogen zijn. De ruw bewerkte, gelige blokken die trapsgewijs naar boven stapelen, vormden het binnenste van het bouwwerk. Daarboven lag een gladde, bijna witte huid van een totaal andere steensoort, en die is tot op enkele restanten verdwenen.

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

Deze verdeling is geen toeval en geen gemakzucht. Het volgt een logica die nog steeds na te trekken is: wat in enorme hoeveelheden nodig was, kwam van dichtbij. Wat mooi moest zijn, kwam van de andere oever. Wat extreem belastbaar moest zijn, kwam uit het diepe zuiden en werd over de hele lengte van de Nijl getransporteerd. Waar het bouwmaterial van de piramides van Gizeh vandaan komt, zegt dus net zoveel over het bouwproject als de maten van het voltooide bouwwerk.

Op deze pagina gaat het om de stoffen zelf: welk gesteente waar zit, hoe je het herkent, hoe zwaar de individuele blokken en de bouwwerken insgesamt zijn, en welke materialen u tijdens een bezoek daadwerkelijk kunt aanraken. Want één daarvan ligt letterlijk onder uw voeten, maar wordt door vrijwel 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 ondiep, warm zeewater. Exact dit gesteente werd ter plekke afgegraven en direct daarnaast weer opgestapeld.

De hoofdsteenbreuk ligt hoefijzervormig ten zuiden van de Cheops-piramide, slechts enkele honderden meters van de bouwplaats verwijderd, en is nog steeds in het landschap zichtbaar. Opgravingen door Ancient Egypt Research Associates hebben hem geïdentificeerd als hoofdlieferant voor het kernmetselwerk. De steenbreuk van de piramides van Gizeh was dus geen afgelegen mijnbouwbedrijf, maar een kuil op zichtafstand.

Het gesteente was voor deze taak bijna ideaal. Het splijt schoon langs zijn laagvoegen en is bovendien doorsneden door verticale breuken. Een steenhauer hoefde de blokken daarom niet uit een massieve rotsmassa te zagen, maar kon natuurlijke scheidingsvlakken volgen en de rest met wiggen en koperen beitels losmaken. Dit verklaart waarom de kalksteen van de piramides van Gizeh ondanks eenvoudige gereedschappen in zulke grote hoeveelheden beschikbaar was.

De winning is nog steeds zichtbaar aan de breukranden. Op meerdere plekken ten zuiden en zuidoosten van de grote piramide loopt een lage, ongebruikelijk rechte rotsstap door het terrein, en wie goed kijkt, ziet de insnijdingen langs welke individuele blokken werden uitgesplitst. 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 opnieuw heeft opgenomen.

Wie de grootte van de steenblokken van de piramides van Gizeh ter plekke inschat, zal verrast zijn hoe uiteenlopend dit uitvalt. Een gemiddelde kernblok weegt ongeveer tweeënhalf ton en meet grofweg één tot anderhalve meter in zijlengte. Enkele 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 moesten worden opgevuld met kleinere stenen en mortel.

De fossielen in de steen

Als u heel dicht bij een piramideflank komt, ziet u kleine, platte schijfjes in de steen die lijken op samengeperste lenzen of op versleten munten. Sommige zijn nauwelijks een millimeter groot, anderen bereiken de diameter van een twee-euro munt.

Het zijn fossielen. Nummulieten, eencellige mariene organismen met een gekamerd kalkskelet, die in het warme ondiepe zeewater boven het huidige Egypte in ontoereikende hoeveelheden leefden. Hun naam betekent letterlijk 'kleine munt'. De kalkstenen blokken van de Cheops-piramide bevatten op sommige plekken tot veertig procent van deze fossielen, gemeten aan het gesteentevolume. Het bouwwerk bestaat dus voor een aanzienlijk deel uit de skeletten van levende wezens die veertig miljoen jaar voordat het werd opgericht stierven.

Deze schijfjes vielen al op in de oudheid. De Griekse geograaf Strabo bezocht het plateau rond de jaartelling, toen de piramides al tweeduizendvijfhonderd jaar oud waren, en kreeg ter plekke een verklaring aangeboden: het zou gaan om versteende lenzen, resten van de maaltijden van de bouwlieden. Hij vond dat destijds al onwaarschijnlijk, en de hedendaagse interpretatie van de fossielen geeft hem gelijk.

Voor bezoekers is dit het meest toegankelijke deel van de hele materiaalgesciedenis. U hebt geen uitrusting of toestemming nodig, alleen een blik vanuit dertig centimeter afstand op een willekeurige blok in het onderste gedeelte. De fossielen zijn overal.

De witte kalksteen uit Tura

De tweede kalksteen zag er totaal anders uit. Hij kwam uit de breuken van Tura aan de overkant van de Nijl, was fijnkorrelig, nagenoeg wit en praktisch vrij van de fossielen die de lokale steen doorkruisen. Hieruit bestond de oorspronkelijke kalkstenen bekleding van de Cheops-piramide: een gesloten, gepolijste buitenhuid die het bouwwerk een spiegelend oppervlak gaf.

De verwerking van deze blokken is het echte ambachtelijke hoogtepunt van de hele installatie. De voegen tussen twee bekledingsstenen zijn op sommige plekken zo smal dat een creditcard er niet tussen past, en dit bij blokken van meerdere tonnen die op een hellend vlak exact gelijnd moesten worden. Wie vandaag voor de ruwe trapflank staat, ziet daar niets meer van en onderschat de precisie van de bouw dienovereenkomstig.

Er zijn alleen restanten bewaard gebleven, en die lonen zich. Aan de voet van de noordzijde van de Cheops-piramide ligt nog een rij originele bekledingsblokken in hun oorspronkelijke positie. Op de top van de middelste piramide zit een gesloten kap die behouden bleef omdat hij te hoog was om makkelijk afgevoerd te worden. En individuele stukken zijn over museen verspreid, waaronder een bekledingsblok in Edinburgh, dat in de 19e eeuw naar Schotland kwam.

Waar de rest is gebleven en wie deze heeft afgebroken, is een eigen en vrij tastbaar verhaal. Dat staat op de pagina over de bekledingsstenen.

Graniet uit Aswan, achthonderdtwintig kilometer stroomafwaarts

Het derde materiaal valt uit de toon, omdat het duur was. Graniet komt niet voor in de omgeving van Caïro. De gebruikte steen stammt uit de breuken bij Aswan, goed achthonderdtwintig kilometer stroomopwaarts, en moest op lastschepen de hele Nijl afwaarts getransporteerd worden. Ongeveer achtduizend ton ervan zitten in de Cheops-piramide.

Hij werd verwerkt daar waar kalksteen niet voldoende was. De grafkamer is volledig met graniet bekleed, het plafond bestaat uit negen blokken waarvan de zwaarste in de buurt van vijftig ton komen. Daarboven liggen vijf andere kamers, waarvan het enige doel het is het gewicht van de bovenliggende steenmassa af te leiden. Ook de sluitstenen die de opgaande gang na de begrafenisdicht maakten, zijn van graniet.

De reden is eerst statisch. Graniet draagt lasten waarbij kalksteen breekt, en juist in de grafkamer rust de grootste massa. Daar komt echter een tweede niveau bij: graniet was het ranghoogste bouwmaterial dat Egypte kende, donkerrood tot grijs gevlekt, extreem hard te bewerken en alleen al door zijn herkomst een bewijs van koninklijke reikwijdte. Wie het verwerkte, toonde aan dat hij beschikte over de hele rivier.

Hoe deze steen überhaupt bewerkt werd, is een aparte vraag. Graniet kan niet worden gesneden met koperen gereedschappen, daarvoor is het te hard. In plaats daarvan werd gewerkt met kogels van doleriet, een nog harder gesteente, waarmee het oppervlak urenlang werd ingeslagen, en bij het zagen en boren met zand als schuurmiddel tussen gereedschap en werkstuk. De procedure is moeizaam, maar in experimenten nagebootst en verklaart de bewerkingsporen die op de blokken zichtbaar zijn.

Het meest duidelijk wordt dit bij de derde en kleinste piramide. De onderste lagen hiervan zijn niet met kalksteen, maar met graniet bekleed, en een groot deel daarvan is onbewerkt blijven staan. Het voorraad was er, de tijd niet.

Mortel en basalt, die altijd ontbreken

Twee stoffen ontbreken in vrijwel elke opsomming, hoewel de ene in enorme hoeveelheden is verwerkt en de andere de spectaculairste transportgeschiedenis heeft.

De eerste is de mortel. Ongeveer een half miljoen ton van een mengsel van gebakken gips, woestijnklei en kalkgruis zit in de Cheops-piramide. Het hield de blokken niet bij elkaar, daarvoor is het veel te zacht. Het diende als egaliserende laag tussen onregelmatige oppervlakken en, in natte staat, als glijfilm waarop een blok van meerdere tonnen met hefbomen over de laatste centimeters kon worden verschoven. Zonder deze stof zou het plaatsen van de blokken veel trager zijn geweest.

De tweede is basalt, en die vindt u alleen als u weet waar u moet kijken. Oostelijk van de Cheops-piramide, daar waar de dodentempel stond, liggen zwarte, hard gepolijste platen in de grond. Het gesteente stammt uit Widan el-Faras aan de noordrand van het Faijoem-bekken, meer dan zestig kilometer verwijderd en midden in de woestijn.

Opvallend is de inspanning in verhouding tot het resultaat. Basalt werd niet voor de piramide zelf gebruikt, maar voor de vloerplaten van een tempel van enkele tientallen meters zijlengte. Voor dit relatief kleine oppervlak werd een breuk midden in de woestijn aangelegd, uitgebaat en logistiek aangesloten. Het is een van de duidelijkste voorbeelden daarvan dat de materiaalkeuze in het Oude Rijk niet werd bepaald door de minste inspanning, maar door het belang van de locatie.

Om het überhaupt te kunnen verplaatsen, werd een geplaveide weg van ongeveer elfenhalf kilometer lengte aangelegd van de breuk tot de oever van de toenmalige zee. Deze geldt als de oudste bekende geplaveide weg ter wereld. Gebouwd werd deze niet voor de piramide zelf, maar voor de vloer van een tempel ernaast.

Het gewicht, en waar het cijfer vandaan komt

De vraag naar het totale gewicht blijft over, en die is moeilijker dan hij lijkt. Niemand heeft de blokken gewogen. Men kent het volume van het bouwwerk redelijk nauwkeurig, kent de dichtheid van de gebruikte kalksteen en rekent hieruit af, waarbij de holtes en voegen de berekening licht vervormen.

De veelvoorkomende schatting voor de Cheops-piramide ligt op bijna zes miljoen ton. Daarvan valt ongeveer vijfeneenhalf miljoen toe op de kalksteen, een half miljoen op de mortel en achtduizend ton op de graniet. Ter vergelijking: een volledig beladen goederentrein weegt ongeveer tweeduizend ton. U zou er dus ongeveer drieduizend nodig hebben om het materiaal van slechts één van deze bouwwerken te verplaatsen.

Voor de gehele installatie kan dit niet simpelweg worden verdrievoudigd. De middelste piramide heeft een iets kleiner volume dan de grote, de derde valt daarin nauwelijks op: hij bereikt niet eens een tiende van de massa van zijn twee buren. Wie een grof schatting zoekt voor het ensemble, ligt met het dubbele van de Cheops-piramide dichter bij de waarheid dan met het driedubbele.

Wat deze cijfers vooral tonen, is een prioriteitenstelling. Negentig procent van de massa was goedkoop en lag op zichtafstand. De inspanning vloeide in de kleine delen: in de huid die men zag, en in de kamer waarin de koning lag.

Veelgestelde vragen

Waaruit bestaat de Cheops-piramide?

Voor het grootste deel uit grove kalksteen van het plateau zelf, plus 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 Cheops-piramide?

De gebruikelijke schatting ligt op bijna zes miljoen ton. Er is nooit gewogen, het cijfer is berekend op basis van volume en gesteentedichtheid.

Hoeveel wegen de piramides van Gizeh samen?

Alleen de orde van grootte is betrouwbaar. De middelste piramide ligt net onder de grote, de derde bereikt niet eens een tiende daarvan. Ongeveer het dubbele van de Cheops-piramide is de realistischere grove schatting.

Zijn de piramides van zandsteen?

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

Waarom zien de stenen geelachtig uit?

Dat is de kleur van de lokale kalksteen, aanvullend verweerd en bedekt met woestijnstof. De oorspronkelijke indruk was een andere: een lichte, gesloten vlakte.