Estude lascas em como o concreto romano antigo resistiu ao teste do tempo

WASHINGTON (Reuters) – Os antigos romanos eram engenheiros e construtores brilhantes, criando uma deslumbrante variedade de estruturas magníficas, incluindo algumas que sobreviveram até os tempos modernos praticamente intactas, como o Panteão abobadado em Roma.

Um material indispensável para os romanos era uma forma de concreto que eles desenvolveram, conhecida por notável durabilidade e longevidade, embora sua composição e propriedades exatas tenham permanecido um mistério. Um novo estudo percorre um longo caminho para resolver esse quebra-cabeça e, segundo os pesquisadores, pode abrir caminho para o uso moderno de uma versão replicada dessa maravilha antiga.

O concreto romano foi introduzido no século III aC, provando ser revolucionário. Também chamado de opus caementicium, seus três ingredientes principais eram cal, cinzas vulcânicas e água. Ajudou os romanos a erguer estruturas, incluindo templos, banhos públicos e outros grandes edifícios, aquedutos e pontes diferentes de qualquer outro construído até aquele momento na história. Como o concreto pode endurecer debaixo d’água, também foi vital para a construção de portos e quebra-mares.

Muitas dessas estruturas duraram dois milênios, enquanto as contrapartes modernas de concreto às vezes desmoronam em poucos anos ou décadas.

Os pesquisadores realizaram um exame sofisticado do concreto das paredes da antiga cidade de Privernum, localizada na Itália ao sul de Roma. Eles decifraram estratégias inesperadas de fabricação que deram ao concreto propriedades de autocura – reparando quimicamente quaisquer rachaduras ou poros.

“Os novos resultados mostram que na base da autocura e longevidade do concreto romano antigo pode estar a maneira como os romanos misturavam seus ingredientes brutos, especificamente como eles usavam cal, o principal componente da mistura além das cinzas vulcânicas”, disse o Instituto de Tecnologia de Massachusetts. professor de engenharia civil e ambiental Admir Masic, que liderou a pesquisa publicada na revista Science Advances.

“Este é um próximo passo importante para melhorar a sustentabilidade dos concretos modernos por meio de uma estratégia de inspiração romana. Conseguimos traduzir algumas das características das antigas argamassas romanas que podem ser associadas à autocura em análogos modernos com grande sucesso”, acrescentou Masic.

A cal é uma substância pulverulenta cáustica branca composta de óxido de cálcio, produzida pelo aquecimento do calcário.

O concreto romano contém pedaços brancos chamados “clastos de cal”, restos da cal usada no concreto. Esses recursos, disseram os pesquisadores, parecem ter resultado de um processo chamado “mistura a quente” que emprega uma variante de cal chamada cal virgem que reage com a água para aquecer a mistura de argamassa e promove químicas benéficas que de outra forma não ocorreriam.

Os especialistas há muito acreditavam que a durabilidade do concreto romano vinha de outro ingrediente importante: cinzas vulcânicas da área de Pozzuoli, na baía de Nápoles. Alguns viam os clastos de cal, ausentes no concreto moderno, como um subproduto acidental de uma preparação desleixada ou de materiais de baixa qualidade. Este estudo os identificou como instrumentais na autocura.

“Essencialmente funciona assim: quando o concreto racha, a água ou a umidade entra e a rachadura se alarga e se espalha por toda a estrutura. Os clastos de cal dissolvem-se com a infiltração de água e fornecem iões de cálcio que recristalizam e reparam as fissuras. Além disso, os íons de cálcio podem reagir com ingredientes vulcânicos para reforçar a estrutura”, disse Masic.

O Panteão, datado do século II dC, é um edifício circular de concreto revestido de tijolos, ostentando a maior e mais antiga cúpula de concreto não armado do mundo. O maciço Coliseu romano, datado do primeiro século dC, também teria sido impossível sem concreto.

“Os romanos eram grandes engenheiros. O fato de ainda podermos andar por muitas de suas estruturas é uma prova disso. Basta ir ao Panteão e ver a fila de pessoas esperando para ver a magnífica cúpula”, disse a principal autora do estudo, Linda Seymour, que trabalhou na pesquisa como estudante de doutorado no MIT e agora é consultora de projetos da empresa de engenharia SGH.

“Os romanos eram experientes e adaptaram seus materiais com base em uma miríade de fatores, como localização e tipo de estrutura”, acrescentou Seymour.

Masic é cofundador de uma empresa chamada DMAT, com sede nos Estados Unidos e na Itália, que comercializa concreto inspirado na antiga versão romana.