Os antigos romanos eram conhecidos por suas impressionantes habilidades em construção e engenharia, sendo seus aquedutos um excelente exemplo de sua experiência.
Essas estruturas são conhecidas pelo uso de concreto pozolânico, um tipo de concreto altamente durável e que confere às estruturas romanas uma resistência impressionante. Na verdade, o Panteão, uma estrutura que ainda está de pé e tem quase 2.000 anos, detém o recorde da maior cúpula do mundo feita de concreto não armado.
Tradicionalmente, acreditava-se que as propriedades do concreto pozolânico eram devidas aos seus ingredientes: uma mistura de cinza vulcânica, chamada pozolana, e cal. Quando misturados com água, esses materiais podem reagir para formar um concreto resistente.
No entanto, um estudo recente conduzido pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e uma equipe internacional de pesquisadores descobriu que essa pode não ser a história completa.
Ao estudar amostras de concreto romano do sítio arqueológico de Privernum, na Itália, a equipe descobriu que a cal usada no concreto pode não ser o que se pensava anteriormente. Anteriormente, acreditava-se que a cal apagada, uma pasta formada pela mistura de cal virgem (um pó altamente reativo e cáustico produzido pelo aquecimento do calcário em altas temperaturas) com água, era misturada com pozolana para criar o concreto romano.
No entanto, a análise da equipe mostrou que a cal encontrada em suas amostras não era compatível com esse método. Em vez disso, é provável que o concreto romano tenha sido feito misturando cal virgem diretamente com pozolana e água a temperaturas extremamente altas, sozinhas ou em combinação com cal apagada. Esse processo, que a equipe chama de “mistura a quente”, resulta na presença de pequenos pedaços brancos de cal, conhecidos como clastos de cal, no concreto.
Os benefícios da mistura a quente são numerosos. Primeiro, aquecer o concreto geral a altas temperaturas permite reações químicas que não seriam possíveis usando apenas cal apagada, resultando na formação de compostos associados a altas temperaturas.
Em segundo lugar, o aumento da temperatura reduz significativamente os tempos de cura e pega do concreto, permitindo uma construção mais rápida. Além disso, os clastos de cal conferem ao concreto habilidades de autocura. Quando as rachaduras se formam no concreto, elas tendem a se deslocar em direção aos clastos de cal, que têm uma área superficial maior do que outras partículas na matriz.
Quando a água entra na rachadura, ela reage com a cal para formar uma solução rica em cálcio que endurece como carbonato de cálcio quando seca, colando efetivamente a rachadura novamente e impedindo que ela se espalhe ainda mais. Essa propriedade de autocura foi observada em concreto de outro local de 2.000 anos, o Túmulo de Caecilia Metella, onde rachaduras no concreto foram preenchidas com calcita. Isso também pode explicar por que muitas estruturas romanas ainda estão de pé hoje, apesar de terem sido submetidas a condições climáticas adversas e outros fatores prejudiciais.
As descobertas deste estudo, que foi publicado na Science Advances, fornecem novos insights sobre os métodos usados pelos antigos romanos para criar suas impressionantes estruturas de concreto. É claro que eles eram engenheiros habilidosos que usaram técnicas e materiais inovadores para criar um material de construção que não fosse apenas forte e durável, mas também tivesse a capacidade de se reparar. Essas descobertas também podem ter aplicações práticas no mundo moderno, à medida que os pesquisadores buscam maneiras de criar materiais de construção mais sustentáveis e duradouros.
