Ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo por su durabilidad y resistencia, pero ahora el secreto de las construcciones realizadas en la época del Imperio Romano parece haber sido finalmente revelado.
Un grupo de investigadores afirma haber descubierto la química detrás del concreto usado por los romanos, que ha permitido que sus construcciones perduren por milenios.
En los antiguos diques marinos usaban un tipo de concreto elaborado con cal y cenizas volcánicas que adherían a las rocas.
Ahora, los científicos han descubierto que hay elementos en el material volcánico que, al reaccionar al contacto con el agua salada, fortalecen la construcción.
Los expertos creen que este hallazgo podría llevar al uso de materiales de construcción más benignos para el medioambiente.
A diferencia de la mezcla moderna de concreto que se erosiona con el tiempo, la mezcla usada por los romanos parece fortalecerse con su exposición a los elementos, particularmente al agua marina.
En pruebas anteriores con muestra tomadas de antiguos rompeolas y puertos romanos, los investigadores descubrieron que el concreto que usaban contenía un mineral raro llamado aluminio tobermorita.
Cristales
Los expertos creen que esta sustancia fortalecedora se cristalizaba en la cal cuando la mezcla romana generaba calor al ser expuesta al agua de mar.
Los investigadores han realizado una revisión más detallada de las muestras tomadas en los puertos utilizando un microscopio de electrones para hacer un mapa de la distribución de los elementos.
También usaron otras dos técnicas llamadas microdifractación con rayos X y espectroscopia Raman, para lograr una mayor comprensión sobre su química.
De acuerdo con los científicos, el nuevo estudio mostró cantidades significativas de aluminio tobermorita propagándose en el tejido del concreto, junto a un mineral poroso llamado phillipsita.
Así, aseguran que la exposición a largo plazo al agua marina ayudó a que estos cristales siguieran creciendo con el tiempo, reforzando el concreto y previniendo la aparición de grietas.
«Contrariamente a los principios sobre los que se basa el concreto moderno hecho a base de cemento, los romanos crearon un concreto similar a una roca que prospera en el intercambio químico con el agua de mar», dijo Marie Jackson, investigadora de la Universidad de Utah y autora principal del estudio que fue publicado en la revista especializada American Mineralogist.
La fórmula antigua difiere mucho de la que se usa en la actualidad.
Los edificios modernos son construidos con un concreto que se basa en el uso del cemento Portland.
Esa implica el calentamiento y la trituración de una mezcla de varios ingredientes que incluyen piedra caliza, arenisca, ceniza, tiza, hierro y arcilla. El material fino se mezcla entonces con «agregados», tales como rocas o arena, para construir estructuras de hormigón.
El proceso de elaboración del cemento moderno tiene un gran impacto ambiental. Se lo considera responsable de 5% de las emisiones globales de CO2.
Construcciones más ecológicas
Así pues, ¿podría una mayor comprensión sobre el concreto romano llevar a la creación de materiales de construcción más ecológicos?
La profesora Jackson ya está probando nuevos materiales usando agua de mar y piedras volcánicas procedentes del oeste de Estados Unidos.
En una conversación con la BBC hace algunos meses, afirmó que la laguna de mareas que se prevé construir en Swansea, al sur de Gales, y que se usará para generar hidroelectricidad debería ser construida usando el antiguo conocimiento de los romanos sobre el concreto.
«Su técnica se basaba en construir estructuras realmente grandes que son muy sostenibles desde el punto de vista ambiental y muy duraderas«, dijo.
«Creo que el tipo de concreto de los romanos o una fórmula parecida sería una muy buena elección (para Swansea)», agregó.
«Ese proyecto va a necesitar unos 120 años de vida útil para amortizar la inversión que requiere. Sabemos que el concreto hecho con cemento Portland contiene refuerzos de acero y esos seguro se corroen en la mitad de ese tiempo».
Sin embargo, hay algunos factores limitantes que hacen difícil la resurrección del concreto romano.
Uno de ellos es la falta de rocas volcánicas adecuadas. Según los científicos, los romanos tenían suerte pues tenían los materiales correctos junto a su puerta.
Otra dificultad es el desconocimiento de la fórmula exacta usada por los romanos. Podrían necesitarse años de experimentación para descubrirla.