Il calcestruzzo degli antichi romani che si ripara da solo: finalmente svelato il mistero

Gli antichi Romani sono stati maestri nell’ingegneria, come testimoniano ancora oggi le loro opere monumentali, tra cui il Pantheon di Roma, che vanta la più grande cupola di calcestruzzo non armato al mondo, ancora praticamente intatta dopo quasi 2000 anni. Il segreto della durabilità eccezionale di queste strutture è da sempre attribuito al calcestruzzo pozzolanico, ottenuto miscelando la pozzolana – una cenere vulcanica – con la calce e l’acqua.

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Tuttavia, una ricerca condotta nel 2023 da un team internazionale guidato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha scoperto che la miscela usata dai Romani era più complessa di quanto si pensasse. Analizzando campioni di calcestruzzo di 2000 anni provenienti da un sito archeologico italiano, i ricercatori hanno trovato piccoli frammenti bianchi di calce viva non completamente miscelata, elemento che finora era stato interpretato come un difetto di lavorazione.

Si pensava che i Romani utilizzassero solo calce spenta (idrossido di calcio), ma il team ha dimostrato che veniva impiegata calce viva (ossido di calcio) miscelata ad alte temperature con pozzolana e acqua in un processo definito “hot mixing”. Questo metodo consentiva reazioni chimiche a temperature elevate, difficilmente ottenibili con la sola calce spenta, accelerando la presa e il consolidamento del calcestruzzo e permettendo una costruzione più rapida.

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Un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla capacità di auto-riparazione del materiale: quando si formano crepe, queste tendono a propagarsi verso i frammenti di calce viva, che reagiscono con l’acqua infiltrata producendo carbonato di calcio. Questa sostanza si deposita nelle fessure, sigillandole e impedendo ulteriori danni. Tale meccanismo è stato osservato anche in altri monumenti romani, come il mausoleo di Cecilia Metella, e spiega perché le strutture in calcestruzzo romano esposte all’azione continua del mare siano rimaste integre per millenni.

Per confermare la scoperta, il team ha prodotto calcestruzzo pozzolanico con ricette antiche e moderne utilizzando calce viva e ha confrontato la sua capacità di auto-riparazione con quella di un calcestruzzo di controllo privo di calce viva. I risultati hanno mostrato che solo il calcestruzzo contenente calce viva riusciva a guarire completamente le crepe in due settimane. Oggi i ricercatori stanno lavorando per sviluppare un calcestruzzo ispirato a quello romano, più resistente e sostenibile, con potenziali applicazioni anche nella stampa 3D di materiali edili.

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