L’ammirevole durata della costruzione romana è una testimonianza dell’ingegnosità degli ingegneri romani che avevano perfezionato l’uso del calcestruzzo.

La vecchia romani Costruirono vaste reti stradali, acquedotti, porti e massicci edifici, i cui resti sono sopravvissuti per due millenni. Molti di loro sono stati costruiti in cemento, come il Pantheon di quasi 2000 anni, che detiene il record per la più grande cupola di cemento non armato del mondo.

I ricercatori hanno trascorso decenni cercando di svelare il mistero di questo antico materiale da costruzione estremamente resistente. Le proprietà di questo cemento sono generalmente attribuite ai suoi ingredienti: pozzolana, una miscela di cenere vulcanica – prende il nome dalla città italiana di Pozzoli, dove c’è un deposito significativo di questa cenere – e calce.

Bene secondo ERT, un team internazionale di ricercatori guidato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT), sostiene di aver scoperto il misterioso ingrediente che rende il materiale da costruzione così durevole. I ricercatori hanno scoperto che non solo i materiali sono leggermente diversi da come avremmo potuto pensare, ma anche che le tecniche usate dai romani per mescolarli erano diverse.

Il team ha analizzato campioni di calcestruzzo di 2000 anni prelevati da un muro nel sito archeologico di Privernum nell’Italia centrale, che sono simili nella composizione ad altri calcestruzzi trovati in tutto l’Impero Romano.

Hanno scoperto che i pezzi bianchi nel cemento, noti come “finitrici calcaree”, davano al cemento la capacità di riparare le crepe che si erano formate nel tempo.

“Il cemento ha consentito una rivoluzione architettonica per i romani”, ha detto Masik. “I romani sono stati in grado di creare città e trasformarle in qualcosa di straordinario e bello in cui vivere. E questa rivoluzione ha sostanzialmente cambiato completamente il modo in cui le persone vivono”, ha affermato Admir Masik, scienziato dei materiali al MIT.

Aggregati di calce e durabilità del calcestruzzo

Il calcestruzzo è essenzialmente roccia artificiale o roccia formata mescolando cemento, un legante solitamente costituito da calcare, acqua, sabbia o roccia a grana fine e ghiaia o pietrisco.

Gli scritti romani menzionano l’uso della calce spenta (quando la calce viene prima combinata con l’acqua prima della miscelazione), quindi secondo Massick, gli studiosi presumevano che il calcestruzzo romano fosse prodotto in questo modo. I ricercatori hanno concluso che le finitrici sono state causate dall’uso di calce (ossido di calcio) durante la miscelazione del calcestruzzo e non di calce spenta. Ulteriori analisi hanno mostrato che queste parti si sono formate a temperature estreme e questo ha migliorato la durabilità del calcestruzzo.

“I vantaggi del mixaggio a caldo sono duplici”, ha scritto Masik in un comunicato stampa. “In primo luogo, quando il calcestruzzo inerte viene riscaldato ad alte temperature, consente rapporti chimici che non sarebbero possibili utilizzando solo calce spenta, a causa della formazione di composti associati alle alte temperature. In secondo luogo, questa temperatura aumentata riduce significativamente i tempi di polimerizzazione e presa perché tutte le reazioni sono accelerate, consentendo una fabbricazione molto più rapida.

Per confermare la capacità del calcestruzzo romano di autoripararsi, il team ha condotto un esperimento.

Fece due campioni di calcestruzzo – uno usando il metodo romano e l’altro usando standard moderni – e poi crearono delle crepe. A differenza del pezzo di calcestruzzo realizzato senza calce, dopo due settimane l’acqua non è riuscita a penetrare nel calcestruzzo realizzato con il metodo romano.

Le loro scoperte suggeriscono che i calcari nelle crepe possono dissolversi e ricristallizzarsi dopo l’esposizione all’acqua, riparando le crepe create dagli agenti atmosferici. I ricercatori hanno affermato che questa capacità di autoguarigione potrebbe aprire la strada alla produzione di calcestruzzo più duraturo e quindi più sostenibile. Una tale mossa ridurrebbe l’impronta di carbonio del calcestruzzo, che è responsabile dell’8% delle emissioni globali di gas serra, secondo lo studio.