¿Cómo resistió el concreto romano durante milenios? Una pista hallada en un baño de 1.900 años
(smithsonianmag.com)- Una muestra de un baño público de 1.900 años en la Villa de Adriano muestra que, además de la reacción puzolánica ya conocida, la carbonatación a largo plazo también contribuyó a su durabilidad
- Cuando el dióxido de carbono de la atmósfera reacciona con los compuestos de calcio del concreto, se forma calcita (calcite) dura, que rellena pequeñas grietas y poros
- Al analizar con microscopía, rayos X y análisis químicos una muestra tomada debajo del asiento del baño, que casi no había sido restaurado ni alterado, se identificó la calcita como el principal aglutinante
- Si un estudio de 2023 abordó la autorreparación causada por la reacción entre el agua y los precipitados de calcio remanentes de la cal viva, este nuevo estudio respalda el papel clave de los carbonatos
- Aplicar este principio de durabilidad a la producción de concreto, responsable de alrededor del 8% de las emisiones globales de dióxido de carbono, podría ayudar a desarrollar materiales de construcción más duraderos y con menor impacto ambiental
Análisis de concreto conservado durante 1.900 años
- En Italia aún quedan edificios, caminos y acueductos de concreto que han resistido unos 2.000 años, pero el concreto moderno generalmente se deteriora en unos 100 años
- Tradicionalmente, se consideraba que la reacción puzolánica, en la que la ceniza volcánica reacciona con cal y agua, era el proceso clave que daba al concreto romano su larga vida útil
- El equipo de investigación estudió un baño público de la Villa de Adriano, sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO ubicado a unas 17 millas al este de Roma
- Un baño, que tenía pocas razones para ser restaurado, ofrecía la oportunidad de estudiar concreto en su estado original, sin intervención moderna
- Se tomaron muestras debajo del asiento del baño y se realizaron análisis con microscopios de alto rendimiento, escaneos de rayos X y análisis de composición química
- En la muestra se encontraron, como era de esperarse, rastros de la combinación de ceniza volcánica, cal y agua; pero al examinar en detalle los poros y grietas, se observó que la calcita, compuesta por calcio, carbono y oxígeno, era el principal aglutinante
- En el proceso de carbonatación, en el que el dióxido de carbono de la atmósfera reacciona con los compuestos de calcio dentro del concreto, se genera calcita rica en carbonato de calcio
- La calcita rellena pequeñas grietas y poros, fortaleciendo la estructura con el paso del tiempo y permitiendo que las zonas dañadas se sellen por sí solas
- Los resultados del estudio se publicaron el 8 de julio en la revista Science Advances
Principio de autorreparación y posibilidades para el concreto moderno
- Un estudio de 2023 se centró en los precipitados de calcio que quedaban por la reacción de la cal viva durante la fabricación del concreto romano
- Estos precipitados pueden reaccionar con agua, como la de lluvia, y recristalizarse para rellenar fisuras
- Los nuevos resultados refuerzan la interpretación de que los carbonatos no son un componente secundario, sino un elemento clave que actúa de forma dinámica dentro del concreto
- El concreto es uno de los materiales más consumidos del mundo y, durante su producción, emite dióxido de carbono equivalente a alrededor del 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero
- Según la ONU, cerca de la mitad de los edificios que existirán en 2050 aún no se han construido, por lo que es importante desarrollar materiales de construcción con una baja huella de carbono
- Comprender la carbonatación a largo plazo y el principio de sellado de grietas del concreto romano puede aprovecharse para desarrollar concretos para infraestructura moderna que sean más duraderos y tengan menor impacto ambiental
1 comentarios
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Para quien no esté familiarizado, el secreto está en el ciclo de la cal: cal viva (CaO), cal apagada (Ca(OH)2) y piedra caliza (CaCO3)
Normalmente se empieza con cal viva y, tras la construcción, quedan mezcladas las tres sustancias; luego, al estar expuestas al aire y al agua de lluvia durante siglos, la mayor parte termina convirtiéndose en piedra caliza. Este cambio lento autorrepara la mampostería y la hace más fuerte con el tiempo
La pasta de cal, al entrar en contacto con la humedad, mantiene una alcalinidad lo bastante alta como para dificultar el crecimiento de moho, así que también lo inhibe en ambientes húmedos
A diferencia del concreto a base de cemento Portland, la cal por sí sola no es impermeable, pero se cree que el concreto romano, mezclado con ceniza y cerámica o alfarería triturada, obtenía impermeabilidad mediante la reacción puzolánica y por eso se usaba en lugares en contacto con el agua
La cal aparece en la construcción antigua de mampostería en general y ofrece excelente transpirabilidad, trabajabilidad y sostenibilidad, pero fue desplazada por el cemento Portland porque requiere mantenimiento. El concreto moderno es excelente para estructuras grandes, pero al menos en masillas y viviendas pequeñas, ojalá la cal vuelva
https://en.wikipedia.org/wiki/Lime_(material)
https://en.wikipedia.org/wiki/Roman_concrete
https://en.wikipedia.org/wiki/Pozzolanic_activity#Reaction
La cal es flexible, así que funciona bien en casas como esta, con cimientos mínimos y en constante movimiento; además, al ser transpirable, reduce la humedad y mejora la calidad del aire interior. Seca en días o semanas en vez de horas, así que trabajar con ella es más engorroso, pero a largo plazo es un material muy superior para edificios pequeños. Eso sí, si te cae en la piel puede causar quemaduras
El concreto romano añadía puzolana a un cemento de cal que endurece por carbonatación, para que también fraguara bajo el agua. Así que no sorprende que hasta cierto punto la carbonatación siga ocurriendo
El concreto moderno se agrieta cuando el acero de refuerzo se oxida; si se quiere una vida útil muy larga, se puede usar refuerzo de fibra de vidrio o incluso construir sin refuerzo, pero cuesta más y es menos eficiente
El refuerzo con recubrimiento epóxico fue prometedor por un tiempo, pero está quedando en desuso porque el agua entra por los cortes y las uniones y hay que repararlo todo en obra. Es impresionante la comparación entre un muelle con refuerzo de acero al carbono y otro con refuerzo inoxidable, construidos uno al lado del otro en los años 40
https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ref19_...
Se podría diseñar la fibra de vidrio para que tenga el mismo coeficiente de expansión térmica y suficiente resistencia a la tracción, pero si haces una viga sin acero de refuerzo, ¿no empezaría a agrietarse desde la parte inferior, que es la que recibe la tensión?
El acero de refuerzo del concreto moderno es útil, pero tarde o temprano se corroe. Si la vida útil realmente importa, se puede usar acero de refuerzo inoxidable, pero normalmente no se hace porque es más probable que el edificio quede obsoleto funcionalmente antes y termine reemplazándose
Muchas de las estructuras de concreto que hoy están fallando rápido se construyeron cuando la tecnología de materiales todavía era nueva. No está garantizado que el concreto moderno de alto desempeño modificado con polímeros sufra los mismos problemas
Con aditivos como la pasta Zypex se pueden mejorar la impermeabilidad y la capacidad de autorreparación, y también se puede aumentar la densidad superficial con revestimientos de encofrado permeables o usar endurecedores químicos
Está relacionado con el mito del concreto romano que trató Grady Hillhouse. La química moderna logra propiedades que los ingenieros romanos no habrían podido imaginar mediante varios aditivos, como los superplastificantes de alto desempeño, pero una de las razones por las que el concreto moderno dura menos es la economía
Los ingenieros estructurales eliminan lo que no es necesario para los requisitos de diseño, y la vida útil es solo uno de muchísimos criterios. Rara vez es imposible construir al nivel romano, pero es fácil superar el costo que el público consideraría razonable. Parte de por qué el concreto romano duró tanto es que hubo suficientes emperadores narcisistas capaces de movilizar toda la economía hacia su propia inmortalidad
https://practical.engineering/blog/2019/3/9/was-roman-concre...
El hempcrete con cal y cal hidráulica natural (NHL), así como Baumit Trassitplus, una clase de cemento romano, son técnicas modernas de construcción que aprovechan estos principios
Son más cercanas a la neutralidad de carbono que otros métodos, tienen buen desempeño térmico y buena transpirabilidad en los muros, y además son fáciles de aplicar por cuenta propia
También vale la pena mencionar el concreto celular curado en autoclave. Tiene un aislamiento decente, es relativamente ecológico, ligero y fácil de cortar, y en algunos casos limitados también puede usarse como material estructural
El objetivo de la ingeniería no es solo un puente que se mantenga en pie, sino un puente que apenas cumpla los requisitos. Un puente de 500 años puede desperdiciar recursos valiosos, así que es mejor hacer uno de 100 años y ahorrar recursos
Dentro de 100 años la tecnología habrá avanzado mucho y será mucho más fácil construir un puente nuevo; al menos en muchos países como India, eso parece ser así
Al demoler o remodelar ese concreto, puede convertirse en un riesgo ambiental y de salud pública, así que tampoco da más flexibilidad para futuras reconstrucciones o mejoras
Habría estado bien tener una foto de cómo se ve un baño así
Fuente: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb0754
Qué bueno que el Pantheon siga en pie, pero ¿de verdad hay algún edificio moderno que merezca conservarse por 2,000 años? Desde hace mucho los arquitectos persiguen la originalidad más que la belleza, y la originalidad no dura
Dentro de 2,000 años la humanidad quizá se pregunte por qué nuestra sociedad podía fabricar microchips a nivel atómico pero no un solo edificio digno de preservarse
La Eiffel Tower también fue considerada fea al principio y se levantó como estructura temporal, pero hoy es un símbolo de Paris más famoso que el Pantheon de Paris, que se acerca más a los estándares clásicos de belleza. También tiene más significado histórico por representar mejor la tecnología y la cultura de su época. Dicho eso, ambos edificios difícilmente sobrevivirían sin mantenimiento constante, y la Eiffel Tower en particular aún menos
También hay muchos edificios nuevos horribles, y mirar desde St Paul's en London hacia el fondo feo del este resulta deprimente
Debería haber un mejor formato y una mejor forma de distribución. La marca y el dominio parecen ideológicamente sólidos, pero aparece un anuncio cada dos frases y, aun usando bloqueador de anuncios, no deja de distraer la atención
Creo que el deterioro de la capacidad cognitiva de la comunidad proviene más de la rutina de recibir golpes constantes de anuncios de pantalla completa con reproducción automática y banners de 720×90 y 300×250 cada vez que uno intenta leer algo útil y saciar su curiosidad, que de los videos cortos
En algún lugar del enlace probablemente también esté el paper de investigación, sin relleno innecesario, aunque también podría requerir pago. La divulgación científica pasa por varias etapas, como papers, notas periodísticas, revistas de ciencia popular para adultos y revistas de ciencia popular para jóvenes, así que cada quien puede elegir según su gusto
Aun así, cuando lo leí con Brave, no vi ningún anuncio