Investigadores desentierran secretos del hormigón romano ‘autocurativo’

¿Cómo han resistido la prueba del tiempo los antiguos acueductos y las maravillas arquitectónicas de Roma, como el Panteón, que cuenta con la cúpula de hormigón no reforzado más grande del mundo?

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y otras instituciones creen que han descubierto el misterio de la durabilidad de las estructuras de 2000 años de antigüedad: el hormigón autorreparable.

El secreto reside en un ingrediente del antiguo hormigón utilizado por los romanos que los investigadores, cuyos hallazgos se publican en el último número de la revista Avances de la cienciadicho ha sido pasado por alto en estudios anteriores.

La durabilidad del hormigón utilizado por los romanos se ha atribuido con mayor frecuencia al uso de ceniza volcánica de Pozzuoli en la Bahía de Nápoles, que se envió a través del imperio romano para la construcción.

Pero los investigadores centraron su atención en otro componente de la antigua mezcla de hormigón, pequeños trozos blancos llamados «clastos de cal».

«Desde que comencé a trabajar con hormigón romano antiguo, siempre me han fascinado estas características», dijo Admir Masic, profesor de ingeniería civil y ambiental del MIT, autor del estudio.

«Estos no se encuentran en las formulaciones modernas de hormigón, entonces, ¿por qué están presentes en estos materiales antiguos?»

Los investigadores dijeron que se pensaba que los clastos de cal eran el resultado de «prácticas de mezcla descuidadas» o materias primas de mala calidad.

Pero son, de hecho, lo que le da al hormigón antiguo una «capacidad de autocuración no reconocida previamente».

«Siempre me molestó la idea de que la presencia de estos clastos de cal se atribuyera simplemente a un bajo control de calidad», dijo Masic.

«Si los romanos pusieron tanto esfuerzo en hacer un material de construcción sobresaliente… ¿por qué pusieron tan poco esfuerzo en asegurar la producción de un producto final bien mezclado?»

Para el estudio, los investigadores examinaron muestras de hormigón romano de 2000 años de antigüedad del mortero de mampostería de una muralla de la ciudad de Privernum, Italia.

Descubrieron que un proceso conocido como «mezcla en caliente» es lo que le dio al concreto su «naturaleza súper duradera» en la que los romanos mezclaban cal viva con agua y ceniza volcánica a altas temperaturas.

«Los beneficios de la mezcla en caliente son dobles», dijo Masic.

«Primero, cuando el concreto en general se calienta a altas temperaturas, permite procesos químicos que no son posibles si solo se usa cal apagada, lo que produce compuestos asociados a altas temperaturas que de otro modo no se formarían.

«En segundo lugar, este aumento de la temperatura reduce significativamente los tiempos de curado y fraguado, ya que todas las reacciones se aceleran, lo que permite una construcción mucho más rápida», dijo.

Son los clastos de cal los que le dan al concreto antiguo su «funcionalidad de autorreparación», según el equipo de investigación, que también incluyó a científicos de Suiza e Italia.

Diminutas grietas en el concreto tenderían a viajar a través de los clastos de cal de gran área superficial y, cuando se exponen al agua, recristalizarían como carbonato de calcio, llenando la grieta casi como pegamento.

«Estas reacciones tienen lugar de forma espontánea y, por lo tanto, curan automáticamente las grietas antes de que se extiendan», dijeron los investigadores, que realizaron pruebas con hormigón moderno y la fórmula antigua.

© 2023 AFP