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Es uno de los grandes misterios de la arqueología : ¿cómo crearon los romanos un hormigón tan resistente que sus edificios siguen en pie 2000 años después?

La pregunta ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo, no solo porque el concreto tiene una resistencia increíble, sino también porque parece ser capaz de autorrepararse, lo que significa que las grietas desaparecen inexplicablemente con el tiempo.

El Panteón de Roma es un ejemplo perfecto de esto. La estructura, construida alrededor del año 126 d. C. ha estado en constante uso desde entonces. Pero su intrincada cúpula parece nueva incluso hoy.

Entonces, ¿qué hizo que este material fuera tan especial? Un grupo de científicos del MIT y Harvard, que publicaron sus resultados en la revista revisada por pares Science Advances el 6 de enero, puede haberlo descifrado.

Estos científicos sugieren que el secreto está en las manchas blancas que se encuentran en el concreto llamadas « clastos de cal ».

Imperfecciones blancas que hacen perfecto el hormigón

Aunque estas manchas se ven en casi todas las estructuras romanas, por lo general se han descartado como imperfecciones en el material de construcción.

Cualquier concreto se compone de algunos elementos básicos: un agente aglutinante líquido, llamado mortero, y agregados (generalmente grava suelta, arena o rocas pequeñas). El mortero romano se fabricaba con cal, una sustancia química creada al calentar piedra caliza.

La creencia general era que la cal se mezclaba primero con agua, antes de agregar los agregados. Las motas fueron vistas como una señal de que los constructores no habían mezclado bien la argamasa.

Pero Admir Masic, autor de la investigación y profesor de ingeniería civil y ambiental del MIT, dijo que nunca estuvo realmente convencido.

« Si los romanos pusieron tanto esfuerzo en hacer un material de construcción sobresaliente, siguiendo todas las recetas detalladas que habían sido optimizadas a lo largo de muchos siglos, ¿por qué pusieron tan poco esfuerzo en asegurar la producción de un producto final bien mezclado? ? » dijo en un comunicado de prensa

Después de estudiar las motas más de cerca, Masic y el equipo de científicos concluyeron que era probable que las hubieran puesto allí a propósito. Descubrieron que esto era crucial para la propiedad de autorreparación del hormigón.

Manchas que son extremadamente importantes para la autocuración

Los científicos han analizado los elementos de este trozo de hormigón. Una imagen en falso color muestra un gran bulto de calcio, en rojo, en esta imagen. Cortesía de los investigadores

Los clastos de cal, las motas blancas, son bastante frágiles, y eso es algo bueno.

A medida que aparecen grietas en el hormigón, los clastos se desmoronan y liberan calcio que puede viajar a través de la fractura. Cuando el agua se filtra por las grietas, el calcio, que se ve arriba en rojo, reacciona con el agua y crea nuevos cristales.

Estos cristales rellenan automáticamente la grieta y fijan la estructura.

Vista aérea de la Piazza della Rotonda con el Panteón y los edificios de la ciudad, Roma. Fotografía de Nico De Pasquale/imágenes falsas

Una mezcla explosiva

Los científicos creen que esto solo podría suceder si la cal se agregara al concreto en su forma de polvo calentado.

Inmediatamente después de calentarse en el horno, la cal es muy reactiva y puede ser peligrosa.

Está extremadamente deshidratado en este punto. Entonces, tan pronto como este químico entra en contacto con el agua, lo incorpora a su estructura química para formar una molécula más estable. Esa reacción libera mucha energía, lo que libera un calor intenso.

Cuando las personas hacen concreto, generalmente primero agregan agua a la cal en polvo, dejan que se enfríe y luego agregan los agregados.

Pero al mezclar la cal con los agregados y luego agregar agua, los romanos crearon una explosión controlada, elevando el calor en la mezcla lo suficiente como para cambiar la composición química del concreto, lo que condujo a la incorporación de los clastos de cal, dijo Masic.

Descubrieron que la formulación romana se reparó en un par de semanas bajo una llovizna de agua. La formulación moderna no lo hizo.