Ahora sabemos cómo el concreto de la Antigua Roma resiste el paso del tiempo

La composición del material del puerto de Cosanus en Orbetello, Italia, fue estudiada por el equipo para revelar el secreto de su resistencia (Foto: J.P. Oleson).

El análisis del concreto de 2000 años de antigüedad en antiguas ciudades romanas -hecho con ceniza volcánica, cal (producto de piedra caliza al horno) y agua de mar- que acaba de publicar un equipo de Berkeley Lab no solo explica cómo la composición del material le ha permitido soportar la prueba del tiempo, incluso de cara a los embates del mar en estructuras portuarias: también revela algunas pistas que el desarrollo de nuevos materiales de construcción debería seguir. Por ejemplo, la fabricación de cemento tipo Portland, que al requerir de hornos de alta temperatura supone la emisión de grandes cantidades de dióxido de carbono, sumando su cuota de gases de efecto invernadero, factor crítico en el calentamiento global

El documento, publicado en la revista American Mineralogist y firmado por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab), describe el análisis de rayos X a escalas microscópicas del concreto en estructuras romanas como rompeolas y atracaderos, que halló que los cristales de tobermorita aluminosa, un mineral en capas, desempeñaron un papel clave en el fortalecimiento del compuesto. Delgadas placas del material fueron analizadas de esta manera y los resultados fueron cruzados con técnicas en el laboratorio de Berkeley conocidas como microdifracción de rayos X y espectroscopia Raman, para obtener más información sobre la estructura de los cristales en las muestras.

Marie Jackson, profesora de geología y geofísica de la Universidad de Utah que dirigió el estudio, señala que pudo identificar diversos minerales e “intrigantes secuencias complejas de cristalización a la escala de micras". La cal, dijo, expuesta al agua de mar en la mezcla de hormigón romano, probablemente reaccionó a fondo con cenizas volcánicas al principio de la historia de las masivas estructuras portuarias. Estudios previos mostraron cómo la tobermorita aluminosa se cristalizó en los restos calcáreos durante un período de temperatura elevada.

Los nuevos hallazgos sugieren que después de que la cal se consumió en estas reacciones químicas puzolánicas (de la región de Pozzuoli, o Nápoles, Italia), un nuevo período de crecimiento mineral comenzó, donde surgió la tobermorita aluminosa. Normalmente, su aparición se asocia con la presencia de cristales de phillipsitas (un trío de minerales comunes en rocas volcánicas). Estos forman fibras finas y placas que refuerzan el concreto cada vez más con el paso del tiempo.

"Contrariamente a los principios del concreto moderno basado en el cemento", dijo Jackson, "los romanos crearon un hormigón parecido a una roca que prospera en el intercambio químico abierto con el agua de mar". El Portland, por ejemplo mezcla piedra caliza, arenisca, ceniza, tiza, hierro y arcilla, entre otros ingredientes, calentados para formar un material vítreo que es finamente molido y mezclado con agregados como arena o piedra triturada que no están destinados a reaccionar químicamente entre sí, sino a fortalecer la mezcla.

El estudio sugiere que el proceso de los romanos podría ser particularmente útil en estructuras modernas portuarias pero también para encerrar desechos de alto nivel en barreras de cemento que protejan el medio ambiente. Por ello Jackson viene buscando replicar la receta romana, mezclando el agua de mar de la Bahía de San Francisco y roca volcánica del oeste de Estados Unidos y estudiando la producción de tobermorita y otros minerales relacionados en el volcán Surtsey en Islandia.

Hans Huerto

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