Este era el truco de los romanos para crear hormigón «eterno»: descubren el secreto mejor guardado

Los romanos construyeron un imperio, y lo hicieron para que perdurara. Desde sus famosos acueductos hasta el imponente Panteón, sus obras arquitectónicas desafían el tiempo, permaneciendo casi intactas dos milenios después de haber sido erigidas. Y aunque los materiales y técnicas utilizados por los romanos han sido estudiados desde hace décadas, aún había secretos por descubrir en su hormigón. Un estudio del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) reveló algo sorprendente: no solo los materiales, sino la misma técnica de mezcla que usaron los romanos, fue clave para la durabilidad de sus estructuras.

La investigación, publicada en la revista Science Advances, se centró en analizar muestras de hormigón de una construcción en Privernum, cerca de Roma. Este análisis permitió a los científicos identificar un método único y revolucionario para su tiempo: la “mezcla en caliente” o hot mixing, un proceso que explica la capacidad del hormigón romano de autocomponerse. Este estudio no solo aporta luz sobre la ciencia antigua de los romanos, sino que también inspira nuevas ideas para el futuro del concreto moderno.

El enigma de la durabilidad romana

Durante siglos, los investigadores han estado fascinados por el hormigón romano, un material que permitió a los arquitectos e ingenieros de Roma construir estructuras imponentes y resistentes. A diferencia del hormigón moderno, que suele presentar signos de desgaste y necesita mantenimiento en décadas, el hormigón romano ha permanecido prácticamente inmune al paso del tiempo.

Los romanos no solo utilizaron materiales extraordinarios como el pozzolana (puzolana), una ceniza volcánica, sino que también aplicaron una técnica que fue malinterpretada durante años. Se pensaba que las inclusiones de cal que aparecían en el hormigón romano eran resultado de una mezcla deficiente o de un proceso de baja calidad, pero, en realidad, estos pequeños clastos de cal eran una adición intencionada y fundamental para la capacidad de auto-reparación del material.

La técnica de la “mezcla en caliente” y sus secretos

Los investigadores del MIT, encabezados por Linda Seymour y Admir Masic, han determinado que los romanos no solo usaban cal hidratada, como se pensaba, sino también cal viva, en un proceso que han bautizado como “mezcla en caliente”. Este procedimiento consistía en mezclar cal viva directamente con pozzolana y agua a altas temperaturas, en lugar de utilizar cal previamente apagada. ¿El resultado? Una mezcla con propiedades que le permiten reaccionar con el ambiente, actuando como un material vivo y que, al entrar en contacto con agua, rellena sus propias grietas.

Para Masic y su equipo, el descubrimiento de esta técnica es el “arma secreta” que explica por qué el hormigón romano ha sido tan resistente. El calor generado en la reacción de la cal viva con el agua aceleraba el tiempo de curado y, además, creaba compuestos únicos que contribuían a su durabilidad y capacidad de sanación. De esta manera, los romanos podían construir estructuras de una resistencia sorprendente en tiempos mucho más rápidos.

Una de las claves de la investigación fue el hallazgo de pequeños clastos o partículas de cal dispersos en el hormigón. En lugar de ser una deficiencia en la mezcla, estos clastos funcionan como una especie de “banda elástica” que mantiene el hormigón unido. Cuando se produce una grieta, la humedad activa una reacción química en los clastos de cal, que libera una solución de calcio. Esta se endurece y llena las grietas, creando un proceso de auto-reparación.

Este fenómeno también fue observado en el famoso sepulcro de Cecilia Metela, otro monumento de la época romana, en el que las grietas en el hormigón se habían rellenado naturalmente con cristales de calcita. Este proceso de sanación natural, un claro efecto de la mezcla en caliente, resulta especialmente útil en entornos adversos, como las estructuras marinas de la antigua Roma, que enfrentaron la corrosión del agua salada sin deteriorarse por completo.

Un descubrimiento sorprendente

El descubrimiento de este proceso ha abierto las puertas a una innovación crucial en la ingeniería moderna. El hormigón tradicional, que se fabrica con cemento Portland, es uno de los materiales de construcción más contaminantes, ya que su producción representa aproximadamente el 8% de las emisiones globales de dióxido de carbono. Si bien es resistente y económico, su durabilidad no alcanza a la del hormigón romano.

Inspirados en el hormigón de la Antigua Roma, el equipo del MIT recreó el proceso de mezcla en caliente en el laboratorio, utilizando fórmulas modernas y antiguas. Los resultados fueron prometedores: el concreto experimental con mezcla en caliente logró cerrar grietas en pocas semanas, mientras que el hormigón convencional permaneció agrietado.

La influencia de la ciencia antigua en el futuro de la construcción

La fascinación por el hormigón romano va más allá de su impacto en la arqueología. Los ingenieros y científicos creen que estos conocimientos antiguos pueden aplicarse a nuevas formas de construcción sostenible. Masic y su equipo ahora trabajan en la creación de un hormigón comercial inspirado en el romano, que pueda reducir la necesidad de reparaciones y mejorar la durabilidad de proyectos modernos como las infraestructuras de 3D.

Es notable cómo los métodos romanos para la construcción de estructuras duraderas siguen impactando en la tecnología moderna. Los antiguos romanos, quienes perfeccionaron sus técnicas de construcción en busca de resistencia y durabilidad, lograron lo que muchos creían imposible: un material que casi parece indestructible. La durabilidad de su hormigón no solo era un recurso para la construcción de infraestructuras, sino que también tenía un propósito político, cultural y social. Los romanos querían construir un imperio duradero, y sus técnicas de construcción ayudaron a mantener su legado vivo por milenios.

¿Un regreso al pasado para salvar el futuro?

La posibilidad de utilizar técnicas de mezcla en caliente inspiradas en los romanos podría revolucionar la industria del hormigón, un material omnipresente en la vida moderna. Con una formulación que permita la auto-reparación, los costos de mantenimiento y reparación de infraestructuras podrían reducirse drásticamente, y el impacto ambiental de la producción de hormigón disminuiría. Este “hormigón romano moderno” sería particularmente útil en áreas como puentes y túneles, que requieren durabilidad extrema y una resistencia constante a la corrosión y al desgaste.

Masic sugiere que la investigación aún tiene un camino por recorrer antes de que este hormigón esté disponible para la construcción comercial. Sin embargo, el hallazgo de la mezcla en caliente y los clastos de cal como recurso de auto-reparación ofrece una nueva esperanza para la construcción sostenible y duradera.

El legado de la ingeniería romana continúa vivo en cada estructura que desafía el tiempo, y la ciencia moderna sigue aprendiendo de aquellos antiguos innovadores que lograron construir un imperio sobre bases sólidas, literalmente. Quizás, en un futuro cercano, el hormigón moderno podrá alcanzar el mismo nivel de durabilidad y resiliencia, todo gracias a la ingeniería de la Antigua Roma.

Referencias:

• Linda M. Seymour et al., Hot mixing: Mechanistic insights into the durability of ancient Roman concrete. Sci. Adv. 9, eadd1602(2023). doi:10.1126/sciadv.add1602