Hay acueductos romanos construidos hace más de 2.000 años que todavía están en uso. El Panteón de Roma sigue siendo la cúpula de hormigón no armado más grande del mundo, con un diámetro de 43,3 metros. Al mismo tiempo, no pocas veces, vemos colapsar estructuras con menos de una década. Comprender por qué las estructuras romanas permanecen en pie ha sido objeto de estudio de varios investigadores de todo el mundo. ¿Por qué, incluso en ambientes hostiles como el agua de mar o zonas sísmicas, estas estructuras permanecen intactas? ¿Hay algún material o método milagroso que se haya perdido en la historia? Un grupo internacional de investigadores liderado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) arrojó luz sobre estas preguntas, descubriendo que estas estructuras tenían una capacidad de auto-reparación previamente descuidada, y cómo esto puede tener un gran impacto ambiental para crear estructuras de concreto más duraderas en el futuro futuro
Las conclusiones se obtuvieron mediante el análisis microscópico, utilizando tecnologías de rayos X, de una muestra de hormigón romano en la muralla de la antigua ciudad de Privernum, cerca de Roma. Esto puso de relieve lo que ya sabíamos sobre la composición del hormigón romano: toba volcánica y otros áridos gruesos, unidos entre sí por un mortero a base de cal y puzolana (un material que se encuentra en la ceniza volcánica, llamada así por la ciudad de Pozzuoli, en las cercanías del Vesubio). El análisis también destacó pequeños minerales blancos, llamados "clastos de cal", que se habían observado anteriormente pero que se atribuyeron a un proceso de mezcla descuidado o a materias primas de baja calidad. Lo que sugiere este nuevo estudio es que son estos bultos blancos inofensivos los que le dan al concreto una capacidad de autocuración no reconocida previamente.
El análisis reveló diferentes formas de carbonato de calcio, que no estaba presente como materia prima en la mezcla de hormigón inicial. Lo que sugirieron los resultados de la investigación es que estos clastos de cal son en realidad una fuente de calcio fácilmente rompible y reactivo dentro de la mezcla de concreto. Cuando la estructura se agrieta y el agua penetra (y esto suele ocurrir donde hay más clastos de cal), se produce una reacción química que crea una solución saturada de calcio, que cristaliza como carbonato de calcio y rellena rápidamente las grietas, reaccionando con la puzolana y reforzándose aún más. el material. En otras palabras, existe una reacción de autorreparación de las grietas en el interior de las piezas, que se produce de forma espontánea e indefinida.
Pero este proceso químico solo ocurre, según los investigadores, por la forma en que se fabrican estas estructuras. Señalan que la cal viva no se mezclaba con agua antes de ser añadida a los demás ingredientes, como entendemos actualmente el proceso de elaboración del hormigón (también llamado slacking). En cambio, es probable que se haya utilizado el llamado método de "mezcla en caliente", lo que significa que la cal viva se mezcla primero con las cenizas y los agregados, antes de agregar el agua.
Con estos hallazgos, los científicos pretenden utilizar estos mismos métodos en la creación de hormigones modernos que tengan las mismas características de auto-reparación. Según ellos, este es un "método para reducir la huella de carbono del cemento (que representa hasta el 8% de las emisiones globales totales de gases de efecto invernadero), para mejorar la longevidad del concreto a través de la incorporación de funcionalidades de auto-reparación. La vida útil extendida resultante, combinado con una reducción en la necesidad de reparaciones extensas, podría reducir el impacto ambiental y mejorar el ciclo de vida económico de las construcciones modernas de cemento".
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