Il calcestruzzo moderno è progettato per resistere, ma con il tempo tende inevitabilmente a fessurarsi, indebolirsi e perdere compattezza. Quello utilizzato dagli antichi Romani sembra invece seguire una traiettoria opposta: in molti casi diventa più solido con il passare dei secoli.

Da tempo gli studiosi attribuiscono questa straordinaria durata alla reazione tra la cenere vulcanica, chiamata pozzolana, e la calce viva, capace di generare minerali molto resistenti. Una nuova ricerca pubblicata su Science Advances aggiunge però un altro tassello: anche l’anidride carbonica presente nell’aria avrebbe contribuito lentamente a rinforzare il materiale.

Lo studio sul calcestruzzo romano

Per arrivare a questa conclusione, un gruppo guidato da Paulo Monteiro dell’Università della California, Berkeley, e da Xiaohong Zhu della Beijing University of Technology ha analizzato un campione proveniente da Villa Adriana, a Tivoli. La scelta del reperto è tutt’altro che solenne: il frammento fu prelevato da una latrina comune del II secolo d.C., uno spazio destinato ai bisogni quotidiani degli abitanti della residenza imperiale. Grazie a tecniche di imaging ad altissima risoluzione, i ricercatori hanno osservato la struttura del calcestruzzo fino alla scala nanometrica, ricostruendone in tre dimensioni pori, cristalli e minuscole fratture.

Il ruolo della calcite

Le immagini hanno confermato la presenza dei prodotti della reazione pozzolanica, ma hanno rivelato anche una fitta rete di calcite. Nel corso dei secoli, l’anidride carbonica atmosferica avrebbe reagito con la calce rimasta nel composto, formando carbonato di calcio, lo stesso minerale presente nel calcare. Questa calcite cristallizzando nei pori e nelle microfessure, avrebbe reso il materiale più denso e contribuito a sigillare i punti deboli prima che potessero trasformarsi in crepe più grandi.

Il ruolo della calcite era già stato ipotizzato, ma finora nessuno ne aveva mappato con tale precisione l’architettura interna. Il Pantheon, con la sua enorme cupola in calcestruzzo non armato, resta l’esempio più celebre di questa ingegneria (pensate che il cemento utilizzato in questa tomba romana è ancora forte dopo 2.000 anni).

Cosa può insegnare all’edilizia moderna

Riprodurre esattamente quel calcestruzzo non basta: gli edifici moderni devono sostenere carichi diversi e l’acciaio delle armature può corrodersi. Capire però come la carbonatazione naturale sigilli le fratture potrebbe aiutare a progettare cementi più longevi, sostenibili e capaci di ridurre manutenzione, sprechi ed emissioni.

Anche a Pompei è stato scoperto il vero segreto del cemento romano che dura da 2000 anni.

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