Dall'antica Roma la formula segreta per un cemento "ecologico"

Particolari reazioni chimiche tra i componenti della malta utilizzata dagli antichi romani donavano al calcestruzzo una resistenza paragonabile a quella di molti materiali moderni. Lo conferma un nuovo studio condotto da una ricercatrice dell'Università di Berkeley in California.

Per quasi due millenni i Mercati di Traiano hanno resistito abbracciati alle pendici del Quirinale, sopravvivendo a guerre, tempeste e terremoti. Il complesso, che risale al secondo secolo dopo Cristo, è solo uno dei tanti monumenti di epoca romana arrivati sostanzialmente intatti (almeno sul piano strutturale) fino ai giorni nostri. I risultati delle analisi condotte due anni fa sul porto romano della baia di Pozzuoli a Napoli facevano pensare che fosse il contatto con l'acqua a rendere il cemento particolarmente solido. Ora un nuovo studio apparso sui Proceedings of the National Academy of Sciences fornisce nuovi elementi che spiegano l'incredibile resistenza del calcestruzzo dell'antica Roma. La ricerca, realizzata da un team di scienziati americani, cinesi e italiani, ha analizzato infatti la composizione chimica della malta utilizzata nelle opere in muratura dell'antica Roma, scoprendo che particolari reazioni chimiche tra i suoi componenti fornivano al materiale una resistenza paragonabile a quella di molti cementi odierni. Un antico segreto, che secondo i ricercatori oggi potrebbe indicare la strada per produrre nuovi materiali da costruzione, resistenti ed eco-friendly. 

La formula della malta in questione è una ricetta perfezionata dai costruttori romani intorno al primo secolo a.C., e rimasta in uso per oltre 500 anni. Gli ingredienti principali del composto sono la pozzolana (un miscuglio di ceneri vulcaniche e limo estratto all'epoca nei Campi Flegrei di Pozzuoli e nel Lazio) e la calce, in cui venivano inseriti frammenti di tufo, mattoni e cocci per formare il cosiddetto cementizio, uno dei primi esempi di calcestruzzo della storia. Per scoprire il segreto di questo materiale, i ricercatori hanno riprodotto l'esatta mistura utilizzata nelle costruzioni romane e l'hanno lasciata indurire per 180 giorni, osservando i cambiamenti mineralogici che avvenivano al suo interno e confrontando i risultati con i campioni prelevati dai muri dei Mercati di Traiano.

Hanno così scoperto che quando la malta romana si indurisce i materiali presenti al suo interno reagiscono tra loro, creando dei cristalli di un minerale estremamente resistente noto come strätlingite. Quando la malta è completamente secca questi cristalli formano quindi al suo interno un'impalcatura che impedisce alle crepe di propagarsi, rendendo il materiale estremamente duraturo e resistente alle sollecitazioni meccaniche e sismiche, anche per gli standard attuali. Secondo i ricercatori, oltre a testimoniare la grande capacità dei costruttori dell'antica Roma la scoperta potrebbe rivelarsi preziosa anche per sviluppare nuovi cementi poco inquinanti. 

La produzione di cementi moderni è responsabile infatti di circa il 7% della Co2 immessa ogni anno nell'atmosfera. Il calcestruzzo utilizzato dai romani contiene invece il 45-55% di frammenti di tufo e mattoni, e viene creato a temperature molto minori di quelli attuali. Per questo, spiegano i ricercatori, il suo utilizzo determinerebbe una forte diminuzione delle emissioni di anidride carbonica. "Se riuscissimo anche noi a incorporare un volume consistente di pietre vulcaniche nella produzione di cementi potremmo ridurre sensibilmente le emissioni di anidride carbonica", spiega Marie Jackson, ricercatrice dell'Università della California di Berkerley che ha coordinato lo studio, "aumentando inoltre la durabilità del materiale, e la sua resistenza a sollecitazioni meccaniche".
[fonte rep.ca]

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