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Los científicos revelan el secreto detrás de la impresionante durabilidad del hormigón romano, que ha perdurado durante milenios
Los habitantes de la Antigua Roma eran verdaderos maestros de la construcción y la ingeniería, con obras que aún fascinan e inspiran a los ingenieros y arquitectos modernos. Entre estas obras destacan los acueductos por su duradera funcionalidad.
Sin embargo, uno de los grandes secretos detrás de estas construcciones es el hormigón puzolánico, un materiales increíblemente resistente que ha permitido que muchas de estas estructuras sobrevivan durante milenios.
Descubriendo el secreto del hormigón de la antigua Roma
El Panteón de Roma, por ejemplo, sigue en pie e intacto después de casi 2.000 años, siendo la cúpula de hormigón no reforzado más grande del mundo. Pero, ¿qué es exactamente lo que hace que este material sea tan duradero? Tradicionalmente, los científicos creían que la resistencia del hormigón de la antigua Roma residía únicamente en su composición: una mezcla de ceniza volcánica, llamada puzolana, y cal, que al mezclarse con agua formaba un compuesto increíblemente robusto.
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Sin embargo, en 2023, un equipo de investigadores dirigido por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) hizo un descubrimiento sorprendente. El estudio reveló que la composición y la forma de mezclar los ingredientes del hormigón de la antigua Roma son diferentes de lo que se pensaba anteriormente.
Estos científicos observaron pequeñas manchas blancas, conocidas como clastos de cal, en el hormigón, que anteriormente se consideraban un signo de mala mezcla. Admir Masic, científico de materiales del MIT, siempre encontró extraño que una civilización tan orientada a los detalles cometiera un error tan fundamental.
“Siempre me ha molestado la idea de que estos clastos de piedra caliza fueran el resultado de una falta de control de calidad”, afirmó Masic en enero de 2023. “Si los romanos estaban tan dedicados a crear material excepcional, siguiendo recetas detalladas y optimizadas durante siglos, ¿por qué cometerían semejante error? Había algo más ahí."
Masic y su equipo, junto con la ingeniera civil Linda Seymour, también del MIT, estudiaron muestras de hormigón tomadas de un sitio arqueológico de 2.000 años de antigüedad en Privernum, Italia. Las muestras se sometieron a una serie de pruebas, como microscopía electrónica de barrido y espectroscopia de rayos X, que permitieron un análisis detallado de los clastos de cal.
Beneficios de la mezcla en caliente y la autocuración
Una de las principales preguntas fue sobre la naturaleza de la cal utilizada. La teoría tradicional decía que el hormigón puzolánico se elaboraba con cal apagada, obtenida mezclando cal viva con agua.
Sin embargo, los análisis del equipo mostraron que los clastos de cal de las muestras estudiadas no se ajustaban a este modelo. En cambio, los investigadores concluyeron que los romanos utilizaban un proceso llamado “mezcla en caliente”, que consistía en mezclar cal viva directamente con puzolana y agua a altas temperaturas.
Según Masic, este método trajo una serie de beneficios. “La mezcla en caliente promueve reacciones químicas imposibles de ocurrir con la cal apagada, generando compuestos asociados a las altas temperaturas que refuerzan la estructura del material.“, explicó. Además, este enfoque aceleró el proceso de curado y fraguado del concreto, lo que permitió una construcción más rápida.
Otro aspecto interesante es la capacidad de autocuración del hormigón de la antigua Roma. Cuando aparecen grietas en la estructura, tienden a propagarse hacia los clastos de cal, que tienen una mayor superficie que otras partículas.
Cuando el agua entra en contacto con la cal se forma una solución rica en calcio que se endurece al secarse reparando la grieta y evitando que se expanda.
Esta hipótesis ha sido confirmada en otros estudios, como los realizados en la Tumba de Cecilia Metella, donde se encontraron grietas rellenas de calcita. Esto ayuda a explicar por qué las estructuras romanas como los diques han sobrevivido tan bien a lo largo de los siglos, incluso cuando se enfrentan al constante embate de las olas.
Para probar sus hallazgos, el equipo de Masic replicó hormigón utilizando recetas antiguas y modernas, con y sin mezcla de cal viva. En las pruebas, el hormigón que incluía cal viva pudo autocurarse en dos semanas, mientras que el hormigón de control no pudo recuperarse.
Ahora, el equipo busca comercializar esta fórmula, ofreciendo una alternativa más sostenible y duradera al hormigón moderno. "Pensar que podemos aplicar este conocimiento para ampliar la vida útil de los materiales y mejorar la durabilidad del hormigón impreso en 3D es extremadamente emocionante", afirmó Masic.
El estudio completo fue publicado en la revista Science Advances, aportando una nueva mirada a la sabiduría de la ingeniería romana y su aplicación en un mundo moderno que busca cada vez más soluciones sostenibles.
