Algumas estruturas, como o Coliseu de Roma, duraram milhares de anos

Desvendar os segredos do betão romano

Atualizado em 7 de setembro de 2023 por Ecologica Vida

É um testemunho da inteligência humana ser capaz de observar uma estrutura antiga com milhares de anos. Por exemplo, as pirâmides egípcias - ainda hoje se discute como foram construídas. Diz-se frequentemente que, mesmo com a tecnologia atual, teríamos dificuldade em reproduzir tais feitos.

Quanto conhecimento e sabedoria se perderam ao longo dos anos? Talvez nunca o saibamos. No entanto, podemos ter descoberto recentemente como é que algumas estruturas romanas duraram 2000 anos. Além disso, talvez possamos utilizar estes segredos nas nossas próprias construções!

O legado duradouro dos antigos arquitectos romanos continua a fascinar cientistas e engenheiros.

Descobrir o que torna os antigos edifícios romanos de betão tão duráveis abriu novas oportunidades. Com este novo conhecimento, podemos reduzir as emissões de dióxido de carbono e revolucionar os edifícios modernos.

Este artigo explora as propriedades fascinantes do betão autocurativo. Exploraremos também a forma como a sabedoria antiga pode ser utilizada como uma solução sustentável para o futuro.

Os ingredientes secretos que os romanos colocavam no seu betão

Crédito: Ugur ugur/Pexels

O betão romano resiste ao teste do tempo há mais de dois milénios. Em contraste, o betão moderno, apesar da nossa tecnologia superior, não dura tanto tempo. O betão moderno também não sobrevive tão bem em água salgada, ao contrário do seu homólogo romano.

O betão romano não era uma mistura casual de ingredientes; pelo contrário, os romanos dedicaram muita investigação e experimentação à sua composição.

O segredo da sua força reside na utilização de uma receita especial. O betão atual depende fortemente do cimento Portland. Os romanos utilizavam uma mistura de cal, cinzas vulcânicas (pozolana) e água.

A pozolana foi um ingrediente fundamental que aumentou a resistência e a durabilidade do betão. A pozolana é uma cinza vulcânica reactiva que provém da zona de Pozzuoli, na baía de Nápoles, perto do Monte Vesúvio.

A pozolana está presente no Mediterrâneo Oriental desde 500-400 a.C.. Foi introduzida pela primeira vez pelos gregos antigos, mas foram os romanos que a desenvolveram em todo o seu potencial.

O mistério dos clastos de cal

Estudos recentes de amostras de betão romano revelaram uma caraterística fundamental: a presença de clastos de cal.

Os clastos de cal são pedaços de cal suspensos que resultam de uma técnica conhecida como "mistura a quente". Ao contrário do método tradicional de hidratação da cal viva, a mistura a quente envolve a adição de cal viva diretamente na mistura de betão sem a hidratar primeiro.

Em todo o Império Romano, estes clastos de cal foram encontrados no interior de betão. É provável que estes clastos de cal não sejam acidentais. Pensa-se que a inclusão deliberada de grandes blocos de cal na matriz do betão é a chave. E é a verdadeira razão pela qual o betão romano é excecionalmente durável.

Micrografias ópticas que mostram a diferença de clastos de cal entre o betão romano e o betão moderno.
Uma das principais diferenças entre o betão romano e o betão moderno são os clastos de cal. Fonte: Science.org

Pensa-se que a durabilidade e a resistência do betão romano se devem a uma reação química única entre a água do mar, a pozolana e a cal viva.

Isto criou um cristal raro chamado tobermorite. A água do mar infiltra-se em pequenas fendasEm seguida, reagiu com a filipsite, que ocorre naturalmente nas rochas vulcânicas, para formar cristais de tobermorite aluminosa.

Este composto é considerado por alguns como potencialmente "o material de construção mais duradouro da história da humanidade". Em contraste, as estruturas modernas de betão expostas à água do mar mostram frequentemente sinais de deterioração em apenas algumas décadas.

Betão autocurativo

Com base nos conhecimentos adquiridos com o betão romano, os cientistas fizeram avanços significativos no desenvolvimento de betão autocurativo.

Esta tecnologia de ponta permite que o betão se repare a si próprio, prolongando a sua vida útil e reduzindo as necessidades de manutenção.

Quando se formam fissuras no betão auto-regenerativo, a água penetra através dos clastos de cal. Na presença de água, estes clastos de cal desencadeiam um processo de recristalização que sela efetivamente as fissuras.

Testes laboratoriais demonstraram que o betão produzido utilizando o "método de mistura a quente" pode apresentar propriedades de auto-regeneração notáveis. As fissuras no betão podem fechar-se em apenas duas semanas.

Implicações ambientais e construção sustentável

O impacto ambiental da produção de betão não pode ser ignorado. O cimento Portland comum é um componente essencial do betão moderno, mas a sua produção tem um grave impacto ambiental. Por cada tonelada métrica de cimento Portland produzida, é emitida até uma tonelada métrica de CO2.

Em 2021, a produção de betão representou aproximadamente 7 por cento das emissões globais de carbono. Como o a procura de betão continua a aumentarA redução do seu impacto ambiental torna-se cada vez mais importante.

Uma forma de reduzir este impacto ambiental é utilizar betão auto-regenerativo, como faziam os romanos. Estruturas de betão mais duradouras e com menos reparações podem melhorar a sua vida útil económica e ajudar o ambiente. Podemos criar estruturas que resistam melhor ao teste do tempo.

Aplicar a sabedoria antiga à construção moderna

Fotografia do Coliseu de Roma.
O Coliseu, construído na Roma antiga, ainda hoje está de pé. Crédito: Mark Neal/Pexels

A redescoberta dos segredos do betão romano oferece uma oportunidade notável para a construção sustentável. A incorporação de pozolanas e de clastos de cal na produção moderna de betão poderá abrir caminho a estruturas mais duradouras e respeitadoras do ambiente. No entanto, é necessária mais investigação e desenvolvimento para otimizar estas técnicas para aplicações modernas.

Cientistas, engenheiros e profissionais da construção estão a colaborar para aperfeiçoar a composição e a produção de betão de inspiração romana. O objetivo é produzir um betão que seja tão forte e durável como o betão romano, ou possivelmente ainda melhor.

Se conseguirmos construir edifícios que durem mais tempo, o seu valor será muito maior. Os proprietários destes edifícios duradouros pouparão dinheiro a longo prazo.

Além disso, a exploração da utilização de materiais de origem local e amigos do ambiente na produção de betão pode aumentar ainda mais a sustentabilidade.

Os investigadores estão a investigar ativamente opções alternativas que possam minimizar as emissões de CO2 e reduzir a dependência de recursos não renováveis. Estes incluem coisas como agregados reciclados e ligantes de base biológica.

Conclusão

O legado duradouro dos edifícios romanos continua a inspirar cientistas e engenheiros na sua busca de soluções de construção sustentáveis.

Ao compreender a composição e as técnicas utilizadas pelos romanos, podemos aproveitar a durabilidade e os benefícios ambientais do betão antigo para o mundo moderno.

A inclusão deliberada de clastos de cal e o desenvolvimento de betão auto-regenerativo oferecem formas promissoras de reduzir as emissões de CO2. Além disso, podemos utilizar esta sabedoria antiga para prolongar a vida útil das estruturas e promover práticas de construção ecológicas.

Ao inspirarmo-nos no passado, temos a oportunidade de criar um futuro mais sustentável. Um futuro em que as estruturas de betão resistem ao teste do tempo e preservam o ambiente.

Veni, Vidi, Vici (Viemos, vimos, conquistámos)

Júlio César, imperador romano.
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