Por fin descubren el secreto del cemento súper resistente de los romanos

Para muchos expertos, los arquitectos romanos fueron los mejores de la historia. Algo bueno tuvieron que hacer para que buena parte de sus edificios estén aún en pie, mientras que todas las edificaciones de civilizaciones posteriores se han perdido prácticamente por completo. Sin embargo, aunque está claro que sabían estudiar muy bien el espacio y la física de las edificaciones, la clave de la duración de sus construcciones parece ser más bien una cuestión de química. Y es que, según un estudio publicado recientemente por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el hormigón romano era infinitamente mejor que el que usamos hoy en día.

Ya en 2023, algunos de los científicos que acaban de publicar este último estudio apuntaron cuáles podrían ser los ingredientes del hormigón romano. Lo hicieron tras estudiar algunos fragmentos de edificaciones de la época. Sin embargo, lo que señalaron no coincidía con lo establecido en el tratado De architectura, publicado por el arquitecto Marco Vitruvio allá por el año 15 antes de Cristo. Este se considera el tratado más completo de arquitectura romana. Por eso, cuando comprobaron que los ingredientes que allí se describían no eran los mismos, pensaron que, quizás, se habían equivocado en sus hipótesis sobre el hormigón romano.

No obstante, la solución definitiva llegó el año pasado, cuando se halló un lugar de construcción romano congelado en el tiempo tras ser sepultado por la erupción del Vesubio, en Pompeya. Algunos montones de materiales preparados para su uso estaban prácticamente intactos, por lo que se podían estudiar ingrediente por ingrediente. Así, se vio que, efectivamente, las hipótesis realizadas estaban en lo cierto. Quizás en tiempos de Vitruvio el hormigón fuese distinto. O puede que sus técnicas no fueran las más adecuadas. Pero, lo que está claro, es que la receta que logró que tantas construcciones hayan pervivido a los milenios es única. Son varios los ingredientes que la componen, pero la cal viva es el más indispensable.

Del hormigón romano al de nuestros días

Para poder construir hormigón, básicamente, hace falta calcio, que se endurece, dando robustez a las edificaciones. Hoy en día, por ejemplo, el material principal del cemento con el que se prepara el hormigón es la caliza, compuesta principalmente por carbonato de calcio. También se suele usar arcilla, que añade a la mezcla silicio y aluminio. Todos estos materiales deben someterse a temperaturas muy altas en un proceso de calcinación, para dar lugar al clínker, que es el componente principal del cemento Portland, el más usado en construcción.

En cambio, el hormigón romano, según Vitruvio, utilizaba una mezcla de cal y unas cenizas volcánicas llamadas puzolanas. Estas contienen silicio y aluminio, mientras que la cal está compuesta por hidróxido de calcio. De nuevo tenemos silicio, aluminio y calcio que, como hoy en día, también se sometían a altas temperaturas. No debería haber muchas diferencias en los resultados. Pero es que, en realidad, en la receta de Vitruvio hay un pequeño error.

Según los autores del estudio que se acaba de publicar, la cal que utilizaban los romanos era cal viva. Este es un material formado por óxido de calcio que reacciona muy violentamente al mezclarse con agua, provocando un gran aumento de temperatura y convirtiéndose, ahora sí, en cal apagada. La cal de la que hablaba Vitruvio. Utilizar directamente la cal viva tenía dos grandes ventajas. Por un lado, que el proceso era mucho más rápido. Solo había que combinar la mezcla con agua para obtener ese aumento de temperatura tan necesario para que se produzcan las reacciones de formación del cemento. Cuanto más rápido solidifica todo, más resistente parece ser la mezcla. Pero eso no es todo. El hormigón romano compuesto por cal viva también podría autorepararse.

¿Qué quiere decir eso?

Aunque al añadir agua parte de la cal viva reaccionase, siempre quedaba algo de cal viva en la mezcla de hormigón. Así, en caso de que se produjese una grieta en alguna edificación, cuando esta más tarde o temprano entraba en contacto con agua, la cal viva se activaba, generando de nuevo las reacciones de solidificación del hormigón. La grieta quedaría totalmente cerrada.

¿Qué es lo que se encontró en Pompeya?

El análisis de los materiales del sitio de construcción de Pompeya ha dado la clave para resolver este misterio. El análisis de cinco de los montones de materiales que quedaron conservados tras la erupción mostró que había, mayormente, puzolana y cal viva. También algunos restos de roca ricos en cal, llamado clastos. Pero sí, había cal viva. Se usaba este material directamente para preparar el hormigón romano. Además, había también montones en los que estos materiales estaban ya premezclados.

Por otro lado, se analizó el mortero de las paredes, en el que se encontraron clastos de cal fracturados, con bordes de reacción ricos en calcio que crecieron hasta convertirse en partículas de ceniza volcánica, y diminutos cristales de calcita y aragonita formándose dentro de vesículas de piedra pómez. Todos estos son materiales que comúnmente se pueden encontrar en el hormigón. Sin embargo, la clave aquí es que el endurecimiento se producía ya en la mezcla, de modo que los bordes iban formándose directamente. 

Todo esto puede ser muy útil en las construcciones de hoy en día. Y es que el mayor problema de nuestro hormigón, además de que resulta mucho más frágil, es que su fabricación no es nada buena para el medioambiente. Por eso, copiar este proceso, al menos en parte, puede ser muy útil. No solo porque ayudará a dar robustez a nuestras construcciones. También porque, cuanto más dura un muro, menos hormigón habrá que fabricar en el futuro y mejor será a nivel medioambiental. Todo suma y los romanos lo sabían mucho antes que nosotros, aunque no tuviesen ni idea sobre contaminación del medioambiente.