Cientistas descobriram o segredo da força das estruturas romanas primariamente baseadas em água – e descobertas podem ajudar os construtores de hoje.

Suas estruturas ainda estão de pé mais de 1.500 anos após o último centurião cair: agora o segredo do durável Concreto marinho romano foi finalmente quebrado.

A receita romana – uma mistura de cinzas vulcânicas, cal (óxido de cálcio), água do mar e pedaços de rocha vulcânica – manteve de pé pilares, pontes e portos. Além disso, em contraste com os materiais modernos, as antigas estruturas baseadas em água tornaram-se mais fortes ao longo do tempo.

Os cientistas dizem que este é o resultado da reação da água do mar com o material vulcânico no cimento e da criação de novos minerais que reforçam o concreto.

“Eles gastaram uma tremenda quantidade de trabalho [desenvolvendo]isso – eles eram pessoas muito inteligentes”, disse Marie Jackson, geóloga da Universidade de Utah e co-autora de um estudo sobre estruturas romanas.

Como os autores observam, os romanos estavam cientes das virtudes de seu concreto, como Plínio, o Velho, que discorre liricamente em sua obra História Natural que é “inexpugnável às ondas e a cada dia mais forte”.

Agora a comunidade científica diz saber o porquê. Escrevendo na revista American Mineralogist, Jackson e seus colegas descrevem como eles analisaram núcleos de concreto de pilares, pontes e portos romanos.

Trabalhos anteriores haviam revelado partículas de cal dentro dos núcleos que surpreendentemente continham o mineral tobermorita aluminosa – uma substância rara que é difícil de fabricar.

O mineral, disse Jackson, se formou quando a cal, a água do mar e as cinzas vulcânicas da argamassa reagiram juntas, gerando calor, ainda no processo de construção.

Mas agora Jackson e a equipe fizeram outra descoberta. “Voltei a analisar o concreto e encontrei tobermorita abundante crescendo através do concreto”, disse.

Ela disse que isso revelou outro processo que também estava em jogo. Com o passar do tempo, a água do mar que se infiltrou pelo concreto dissolveu os cristais e os vidros vulcânicos, com a tobermorita aluminosa se cristalizando em seu lugar.

Esses minerais, dizem os pesquisadores, ajudaram a reforçar o concreto, evitando o crescimento de rachaduras, tornando as estruturas mais fortes com o tempo à medida que os minerais cresciam.

Em contraste, o concreto moderno, baseado em cimento Portland, não muda depois que endurece – o que significa que qualquer reação com o material causa danos.

Jackson disse: “Eu acho que [a pesquisa]abre uma perspectiva completamente nova de como o concreto pode ser fabricado – que o que consideramos processos de corrosão podem realmente produzir cimento mineral extremamente benéfico e levar à resiliência contínua, de fato, aumentada ao longo do tempo.”

As descobertas oferecem pistas para uma receita concreta que não depende das altas temperaturas e produção de dióxido de carbono do cimento moderno, mas também fornece um projeto para um material de construção durável para uso em ambientes marinhos. Jackson já havia argumentado que o Concreto Romano deveria ser usado para construir o quebra-mar da lagoa Swansea.

“Existem muitas aplicações, mas é necessário mais trabalho e pesquisa para criar novas misturas. Nós começamos, mas há muito ajuste a ser feito”, disse Jackson. “O desafio é desenvolver métodos que usem componentes vulcânicos comuns – e isso é realmente o que estamos fazendo agora.”

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