L’antica Roma era la patria dei geni dell’architettura. In quale altro modo si può spiegare che mentre gli edifici di oggi iniziano a sgretolarsi dopo decenni, sono ancora in piedi oggi. E un tale Pantheon romano, che ha circa 2000 anni, detiene ancora il record per la più grande cupola di cemento…

Gli antichi romani erano maestri della costruzione e del design. Forse le loro imprese più famose includono acquedotti galleggianti, e questa meraviglia funzionante si basa sul materiale da costruzione unico di cemento incredibilmente resistente.

Le sue straordinarie proprietà sono state a lungo attribuite a due ingredienti: la pozzolana, che è una miscela di ceneri vulcaniche, e la calce, che, mescolata con acqua, può reagire per produrre calcestruzzi dalle proprietà straordinarie.

Ma recentemente è andata un po ‘diversamente.

Produzione impegnativa, finale sciatto?

Un team internazionale di ricercatori guidato da scienziati dell’American Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha trovato notizie sulla composizione del calcestruzzo e sulle tecniche utilizzate per mescolarlo. Gli scienziati avevano precedentemente trovato minuscoli frammenti di calce nel cemento antico che si mescolavano molto bene.

Attribuiscono la loro presenza a cattive procedure. La possibilità che i risultati di queste cosiddette classi di calce possano essere collegati a un inadeguato controllo di qualità del calcestruzzo ha tenuto svegli alcuni scienziati del MIT. “Se i romani si impegnavano così tanto nella produzione di ottimi materiali da costruzione, perché non si sono presi la briga di garantire la qualità del prodotto finale?” si sono chiesti retoricamente e hanno iniziato a studiare attentamente i campioni di cemento romano provenienti dai siti archeologici. Priverno in Italia.

Il processo chimico più antico

Hanno effettuato controlli approfonditi con una serie di tecniche e una delle domande a cui volevano rispondere in questo modo era la natura della calce utilizzata. Secondo la teoria originale, gli antichi romani usavano la calce da mescolare con la pozzolana.

Sulla base della nuova analisi, tuttavia, i ricercatori sono fiduciosi che l’ipotesi precedente sia corretta. La calce spenta o idrossido di calcio (Ca(OH)2) è il primo e più antico processo chimico scoperto dall’uomo.

Viene prodotto per calcinazione, quando il calcare, che contiene principalmente carbonato di calcio (CaCO3), viene riscaldato a temperature superiori a 825 °C, dove viene rilasciata anidride carbonica (CO2) e il carbonato viene convertito in ossido di calcio (CaO) – è altamente polvere caustica reattiva chiamata calce viva.

A proposito, questo processo è reversibile, e quindi dal momento in cui il gesso bruciato si raffredda, l’anidride carbonica circostante ricomincia ad essere assorbita dall’aria, e dopo un po ‘si trasforma nuovamente nel carbonato originale.

Fine di una teoria

Se miscelato con acqua, si produce calce spenta o idrossido di calcio, che è leggermente meno reattivo. E mentre originariamente si pensava che la calce spenta fosse uno dei componenti essenziali del calcestruzzo romano, gli scienziati sono giunti alla conclusione che gli antichi costruttori probabilmente mescolavano calce viva con pozzolana e acqua, non spenta, a temperature molto elevate.

Questo processo può spiegare la presenza di clasti calcarei.

Meglio del cemento moderno

Secondo gli esperti, i vantaggi di questa tecnica sono duplici. Il riscaldamento del calcestruzzo ad alta temperatura consentirà un processo chimico che non sarebbe possibile utilizzando solo calce spenta. Pertanto, si formano composti che non si sarebbero formati.

Inoltre, questa temperatura elevata riduce significativamente i tempi di presa e solidificazione accelerando tutte le reazioni, consentendo una costruzione molto più rapida, tra gli altri vantaggi. Un altro vantaggio è il fatto che i grumi di gesso forniscono straordinarie capacità di “autoguarigione”. Quando si formano crepe nel cemento, sono principalmente dove si trovano queste schegge di calce. Una volta che l’acqua entra nelle fessure, reagisce con la calce per formare una soluzione che sigilla le fessure e impedisce loro di diffondersi ulteriormente.

Il team sta ora lavorando per commercializzare questo calcestruzzo come alternativa più rispettosa dell’ambiente al calcestruzzo moderno.