martes, 4 de julio de 2017

Por qué el concreto de 2.000 años de Roma es mucho más fuerte que el que producimos hoy


Uno de los más fascinantes misterios de la antigua Roma es la impresionante longevidad de algunas de sus estructuras portuarias hechas de concreto. 

Algunas de ellas, a pesar de ser golpeadas por las olas del mar durante 2.000 años, están todavía firmes, mientras que nuestras mezclas modernas se erosionan durante pocas décadas.


Más fuerte con el tiempo:

Ahora, los científicos han descubierto la química increíble detrás de este fenómeno, acercándose a resolver su receta perdida en los siglos. Pero resulta que ese concreto romano no sólo es más duradero que el actual, sino que se vuelve más fuerte con el tiempo.

Coliseo Romano - Glenn Pye/Flickr

Investigadores liderados por la geóloga Marie Jackson de la Universidad de Utah en los EE.UU., han estado desmenuzando los misterios del hormigón romano durante años, y ahora han mapeado su estructura cristalina, determinando de manera precisa cómo este material antiguo se solidifica con el tiempo.

👉 El concreto moderno se hace normalmente con una mezcla de arena de sílice (arena sílica), roca caliza, arcilla, roca creta (tiza) y otros ingredientes derretidos juntos a ciertas temperaturas. Este material se agrega finalmente en una mezcla con trozos de roca y arena.

Este agregado tiene que ser inerte, porque cualquier reacción química no deseada puede causar grietas en el concreto, llevando a la erosión y desmoronamiento de las estructuras. Es por eso que el hormigón o concreto no tiene la longevidad de las rocas naturales.

Ruinas de concreto moderno - Steve @ the alligator farm/Flickr

El concreto romano, cómo se hace:

Por su parte, el concreto romano funciona de otra manera: fue creado con ceniza volcánica, cal y agua de mar, aprovechando una reacción química que los romanos pudieron haber observado en los depósitos naturalmente cementados de ceniza volcánica, conocida como toba volcánica.

Esa mezcla de ceniza con roca volcánica permite que el cemento romano sea mucho más duradero de lo que se piensa.

En un proyecto de investigación anterior conducido por la misma Marie Jackson, se había recogido muestras del concreto marino romano en varios puertos a lo largo de la costa italiana.

Perforación para muestras de hormigón romano en Toscana, Italia, 2003. Foto: J. P. Oleson

La Investigación:

Mediante un microscopio electrónico, rayos x y espectroscopia Raman, pudieron identificar todo los minerales contenidos en el hormigón antiguo.

"Pudimos entrar en los diminutos laboratorios naturales dentro del concreto, mapear los minerales que están presentes, ver la sucesión de los cristales que se producen y sus propiedades cristalográficas", dijo Marie Jackson"Ha sido asombroso lo que hemos podido encontrar".

Marie estaba particularmente interesada en la presencia de tobermorita de aluminio, un mineral resistente a base de sílice bastante raro y difícil de hacer en el laboratorio, pero que es abundante en el hormigón antiguo.

Como resultado, la tobermorita de aluminio y un mineral relacionado llamado Phillipsita, crecen en el hormigón gracias a que el agua de mar se desliza a su alrededor, disolviendo lentamente la ceniza volcánica dentro y dándole espacio para desarrollar una estructura reforzada a partir de estos cristales entrelazados.



"Los romanos crearon un hormigón parecido a una roca que prospera en un intercambio químico abierto con el agua de mar", dice Marie Jackson.

Eso es bastante increíble, y es exactamente lo contrario de lo que sucede con el concreto moderno, que se erosiona, y sus compuestos se lavan y se descomponen fácilmente. 

¿Se puede volver a construir así?

Desafortunadamente no en todas partes podemos acceder a los ingredientes volcánicos adecuados.

"Los romanos tuvieron suerte con ese tipo de roca con la que podían trabajar", dice Marie Jackson. "No tenemos esa clase de rocas en gran parte del mundo, así que tendríamos que hacer sustituciones".

Pero si Jackson y sus colegas pueden descifrar la receta, los ingenieros marinos modernos pueden aprovechar el potencial de un material que no necesita refuerzos de acero, puede durar siglos y reduce las emisiones de carbono.


No hay comentarios: