Una miscela di polvere e frammenti di calce uniti al composto a temperature molto elevate. Era questo il segreto che ha permesso agli antichi romani di raggiungere le vette dell’ingegneria civile e costruire reti di strade, acquedotti, porti e imponenti edifici rimasti stabili per millenni. A questa conclusione giunge uno studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, realizzato dagli scienziati dell'Università di Harvard, del Massachusetts Institute of Technology e del Museo Archeologico di Priverno.
Il team, guidato da Admir Masic, ha analizzato le strutture solide e resistenti degli antichi materiali utilizzati per realizzare monumenti ed edifici romani ammirati e studiati ancora oggi per la loro particolare resistenza. Per diversi anni, è stato ipotizzato che il segreto di questa durabilità andasse ricercata nell’utilizzo di materiale pozzolanico, una particolare cenere vulcanica descritta come un elemento chiave nei resoconti degli architetti dell’epoca. Il cemento romano contiene inoltre dei frammenti di calce, chiamati clasti calcarei, non presenti nelle formulazioni odierne, formati a temperature estreme. Questo fattore secondo il nuovo lavoro potrebbe essere proprio il fattore fondamentale del cemento romano. La miscelazione a caldo, per gli esperti, potrebbe rappresentare la chiave per un prodotto finale estremamente resistente.
“Durante la miscelazione a caldo - spiega Masic - i clasti di calce sviluppano un’architettura nanoparticellare fragile, creando una fonte di calcio facilmente fratturabile e reattiva. Il materiale finale può reagire con l’acqua creando una soluzione satura di calcio, che può ricristallizzarsi come carbonato di calcio e riempire rapidamente le fessure che vengono a crearsi con le crepe all’interno del cemento. Tali reazioni avvengono spontaneamente e riparano automaticamente le eventuali crepe prima che si diffondano”.
Il team ha effettuato una dimostrazione pratica di questa teoria, utilizzando due campioni di calcestruzzo, uno miscelato a caldo con formulazioni antiche e una controparte realizzata attraverso tecniche moderne. Dopo aver incrinato i due prototipi, i ricercatori hanno versato dell’acqua. Il modello antico ha mostrato un miglioramento netto delle crepe entro due settimane, mentre l’altro pezzo non si è mai ‘autoriparatoguarito’.
Gli scienziati stanno ora lavorando per commercializzare questa formulazione. “Questo approccio – aggiunge Masic - potrebbe rivoluzionare la durata dei materiali. L’estensione della vita funzionale e lo sviluppo di forme di calcestruzzo più leggere potrebbero contribuire a ridurre l’impatto ambientale della produzione di cemento, che attualmente rappresenta circa l’8% delle emissioni globali di gas serra”.
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