Ultimo aggiornamento il 7 settembre 2023 da Vita Ecologica
È una prova di intelligenza umana poter osservare una struttura antica di migliaia di anni. Prendiamo ad esempio le piramidi egizie: ancora oggi si discute su come siano state costruite. Spesso si dice che anche con la tecnologia di oggi faremmo fatica a replicare tali prodezze.
Quanta conoscenza e saggezza è andata persa nel corso degli anni? Forse non lo sapremo mai. Tuttavia, di recente abbiamo scoperto come alcune strutture romane siano durate 2000 anni. Inoltre, potremmo essere in grado di utilizzare questi segreti per i nostri edifici!
L'eredità duratura degli antichi architetti romani continua ad affascinare scienziati e ingegneri.
Scoprire cosa rende gli antichi edifici romani in calcestruzzo così resistenti ha aperto nuove opportunità. Con queste nuove conoscenze possiamo ridurre le emissioni di anidride carbonica e rivoluzionare gli edifici moderni.
Questo articolo esplora le affascinanti proprietà del calcestruzzo autorigenerante. Esploreremo anche come l'antica saggezza possa essere utilizzata come soluzione sostenibile per il futuro.
Indice dei contenuti
Gli ingredienti segreti che i romani mettevano nel loro calcestruzzo
Il calcestruzzo romano ha resistito alla prova del tempo per oltre due millenni. In netto contrasto, il calcestruzzo moderno, nonostante la nostra tecnologia superiore, non dura altrettanto a lungo. Inoltre, il calcestruzzo moderno non sopravvive bene all'acqua salata, a differenza della sua controparte romana.
Il calcestruzzo romano non era un miscuglio di ingredienti, ma i romani hanno fatto molta ricerca e sperimentazione per la sua composizione.
Il segreto della sua forza sta nell'uso di una ricetta speciale. Il calcestruzzo odierno si basa in larga misura sul cemento Portland. I Romani utilizzavano una miscela di calce, cenere vulcanica (pozzolana) e acqua.
La pozzolana era un ingrediente chiave che aumentava la resistenza e la durata del calcestruzzo. La pozzolana è una cenere vulcanica reattiva che proviene dalla zona di Pozzuoli, nel golfo di Napoli, vicino al Vesuvio.
La pozzolana è presente nel Mediterraneo orientale dal 500-400 a.C.. È stata sperimentata per la prima volta dagli antichi greci, ma furono i Romani a svilupparlo in tutto il suo potenziale.
Il mistero dei clasti di calce
Recenti studi su campioni di calcestruzzo romano hanno fatto luce su una caratteristica fondamentale: la presenza di clasti di calce.
I clasti di calce sono pezzi di calce in sospensione che derivano da una tecnica nota come "miscelazione a caldo". A differenza del metodo tradizionale di idratazione della calce viva, la miscelazione a caldo prevede l'aggiunta di calce viva direttamente nel conglomerato cementizio, senza che questa venga prima idratata.
In tutto l'Impero Romano, questi clasti di calce sono stati trovati all'interno del calcestruzzo. È probabile che questi clasti di calce non siano accidentali. Si pensa che la chiave sia l'inclusione deliberata di grandi clasti di calce nella matrice del calcestruzzo. Ed è il vero motivo per cui il calcestruzzo romano è eccezionalmente resistente.
Si ritiene che la durata e la resistenza del calcestruzzo romano siano dovute a una reazione chimica unica tra acqua di mare, pozzolana e calce viva.
In questo modo si è creato un cristallo raro chiamato tobermorite. Mentre l'acqua di mare si infiltrava in piccole fessureLa fillipsite, che si trova naturalmente nelle rocce vulcaniche, ha reagito con i cristalli di tobermorite alluminosa.
Questo composto è considerato da alcuni potenzialmente "il materiale da costruzione più duraturo della storia dell'umanità".. In netto contrasto, le moderne strutture in calcestruzzo esposte all'acqua di mare mostrano spesso segni di deterioramento nel giro di pochi decenni.
Calcestruzzo autorigenerante
Basandosi sulle conoscenze acquisite con il cemento romano, Gli scienziati hanno compiuto progressi significativi nello sviluppo del calcestruzzo autorigenerante..
Questa tecnologia all'avanguardia consente al calcestruzzo di ripararsi da solo, prolungandone la durata e riducendo i requisiti di manutenzione.
Quando si formano delle fessure nel calcestruzzo autorigenerante, l'acqua penetra attraverso i clasti di calce. In presenza di acqua, questi clasti di calce innescano un processo di ricristallizzazione che sigilla efficacemente le fessure.
I test di laboratorio hanno dimostrato che il calcestruzzo prodotto con il "metodo di miscelazione a caldo" può presentare notevoli proprietà di auto-riparazione. Le fessure nel calcestruzzo possono chiudersi in appena due settimane.
Implicazioni ambientali e costruzione sostenibile
L'impatto ambientale della produzione di calcestruzzo non può essere ignorato. Il cemento Portland ordinario è un componente fondamentale del calcestruzzo moderno, ma la sua produzione ha un grave impatto ambientale. Per ogni tonnellata metrica di cemento Portland prodotta, viene emessa fino a una tonnellata metrica di CO2.
Nel 2021, la produzione di calcestruzzo ha rappresentato circa 7 per cento delle emissioni globali di carbonio. Come il la domanda di calcestruzzo continua a crescereLa riduzione dell'impatto ambientale diventa sempre più importante.
Un modo per ridurre l'impatto ambientale è utilizzare il calcestruzzo autorigenerante, come facevano i Romani. Strutture in calcestruzzo più durature e con meno riparazioni possono migliorare la loro durata economica e aiutare l'ambiente. Possiamo creare strutture che resistono meglio alla prova del tempo.
Applicare la saggezza antica all'edilizia moderna
La riscoperta dei segreti del calcestruzzo romano offre una notevole opportunità per l'edilizia sostenibile. L'incorporazione di pozzolana e clasti di calce nella moderna produzione di calcestruzzo potrebbe aprire la strada a strutture più durevoli e rispettose dell'ambiente. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche e sviluppi per ottimizzare queste tecniche per le applicazioni moderne.
Scienziati, ingegneri e professionisti dell'edilizia stanno collaborando per perfezionare la composizione e la produzione del calcestruzzo di ispirazione romana. L'obiettivo è produrre un calcestruzzo che sia forte e durevole come quello romano, o forse anche meglio.
Se riusciamo a realizzare edifici che durano più a lungo, il loro valore aumenterà notevolmente. I proprietari di questi edifici duraturi risparmieranno denaro nel lungo periodo.
Inoltre, l'esplorazione dell'uso di materiali di provenienza locale e rispettosi dell'ambiente nella produzione del calcestruzzo può migliorare ulteriormente la sostenibilità.
I ricercatori stanno studiando attivamente opzioni alternative che possano minimizzare le emissioni di CO2 e ridurre la dipendenza da risorse non rinnovabili. Questi includono elementi come gli aggregati riciclati e i leganti a base biologica.
Conclusione
L'eredità duratura degli edifici romani continua a ispirare scienziati e ingegneri nella ricerca di soluzioni costruttive sostenibili.
Comprendendo la composizione e le tecniche utilizzate dai Romani, possiamo sfruttare la durata e i vantaggi ambientali del calcestruzzo antico per il mondo moderno.
L'inserimento deliberato di clasti di calce e lo sviluppo di calcestruzzi autorigeneranti offrono modi promettenti per ridurre le emissioni di CO2. Inoltre, possiamo utilizzare questa antica saggezza per prolungare la vita delle strutture e promuovere pratiche di bioedilizia.
Ispirandoci al passato, abbiamo l'opportunità di creare un futuro più sostenibile. Un futuro in cui le strutture in calcestruzzo resistono alla prova del tempo preservando l'ambiente.
Veni, Vidi, Vici (Siamo venuti, abbiamo visto, abbiamo conquistato)
Giulio Cesare, imperatore romano.
