Cientistas desvendam os segredos da resistência das construções de Roma

A arquitetura romana antiga impressiona até hoje pela resistência ao tempo. Um dos materiais usados em muitas das construções foi o concreto pozolânico, extremamente durável. Mas não é só isso que explica essa força toda, segundo um novo estudo liderado por cientistas do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts).

O concreto romano traz em sua receita um componente que por muitos anos acreditava-se que era desleixo no processo de construção por usar matéria-prima de má qualidade: clastos cal. E esse conjunto faz com que o material seja capaz de se reparar sozinho.

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Os resultados foram publicados na revista Science Advances no início deste mês.

O que rolou?

A durabilidade do concreto romano é geralmente atribuída à sua composição: pozzolana, uma mistura de cinzas vulcânicas que foi nomeada em homenagem à cidade italiana de Pozzuoli, onde existe um depósito com grandes quantidades do material.

Outra característica encontrada nas paredes romanas são pedaços brancos de cal. A presença dessas pedras brancas - chamada de clastos de cal - era atribuída a uma má mistura.

O que o novo estudo observa é que isso não é verdade, de acordo com o cientista de materiais Admir Masic, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e coautor da pesquisa.

"A ideia de que a presença desses clastos de cal era simplesmente atribuída ao baixo controle de qualidade sempre me incomodou", afirmou o pesquisador.

"Se os romanos se esforçaram tanto para fazer um excelente material de construção, seguindo todas as receitas detalhadas que haviam sido melhoradas ao longo de muitos séculos, por que eles colocariam tão pouco esforço para garantir a produção de um produto final bem misturado? Tem que haver mais nessa história", completou.

Por meio de novas análises e técnicas de mapeamento químico, os pesquisadores notaram que esses clastos formaram-se pela adição de cal virgem à mistura de concreto ainda quente — até então acreditava-se que os romanos utilizavam em sua receita um tipo de cal conhecido como cal hidratada, ou cal apagada (conhecida como hidróxido de cálcio).

Para Masic, há dois benefícios dessa mistura quente:

• Quando o concreto é aquecido a altas temperaturas, ele permite misturas químicas que não são possíveis obter usando apenas a cal apagada;
• Esse aumento de temperatura reduz o tempo de cura e ajuste do concreto, uma vez que todas as reações são aceleradas, permitindo uma construção mais rápida.

O Panteão, por exemplo, foi construído há quase dois mil anos de idade, detendo o recorde de ter a maior cúpula de concreto não armado do mundo. Ele ainda preserva sua estrutura quase na íntegra.

Capacidade de "curar sozinho"

Esses clastos dão ao concreto uma característica altamente tecnológica: a autocura.

Quando aparece uma rachadura, ela ocorre geralmente nesses clastos. Ao entrar água por esse espaço, ela reage com a cal e forma uma solução rica em cálcio.

Uma vez que essa solução seca, o carbonato de cálcio é formado e age como uma espécie de cola para a rachadura.

"É emocionante pensar em como essas formulações de concreto mais duráveis poderiam expandir não apenas a vida útil desses materiais, mas também melhorar a durabilidade das formulações de concreto impressas em 3D", destacou Masic.

Como o estudo foi feito

• Pesquisadores analisaram amostras de concreto romano de 2.000 anos do sítio arqueológico de Privernum, na Itália.
• O material foi submetido a microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios X, além de difração de raios X de pó e imagem Raman confocal

*Com informações do site Science Alert e agência de notícias AFP