Concreto moderno importa tecnologia da Roma Antiga

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Enquanto o ambiente marinho corrói rapidamente o concreto moderno, amostras de concreto romano são coletadas intactas no fundo do mar. [Imagem: D. Bartoli photo, courtesy of J.P. Oleson]

Em uma época conhecida como Era do Conhecimento ou Era da Tecnologia, pode soar estranho o que fez uma equipe internacional geólogos e engenheiros - eles foram procurar uma solução para um problema moderno no passado remoto.

Trabalhando para tornar o concreto usado na construção civil mais durável e mais sustentável, Marie Jackson e seus colegas encontraram inspiração no concreto fabricado na Roma Antiga.

Jackson foi orientada pelo brasileiro Paulo Monteiro, atualmente professor na Universidade de Berkeley, nos Estados Unidos.

Concreto romano

O concreto romano, fabricado há mais de 2.000 anos, continua sustentando estruturas, sem sinal de deterioração, enquanto o concreto moderno mostra sinais claros de degradação apenas 50 anos depois de sua fabricação.

Segundo a equipe, o segredo está em um composto altamente estável, conhecido como silicato hidratado de cálcio e alumínio. É esse composto que dá liga ao concreto romano, que foi usado para construir algumas das estruturas mais duráveis do mundo ocidental.

O processo de fabricação do concreto romano também era muito menos danoso ao meio ambiente do que o atual.

O processo de fabricação do cimento portland, o principal componente do concreto, usa combustíveis fósseis para queimar o carbonato de cálcio, ou calcário, e argilas a uma temperatura de 1.450º C - 7% das emissões globais de CO2 vem da fabricação de cimento.

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A produção do concreto romano, por sua vez, exigia temperaturas equivalentes a dois terços da temperatura necessária para fabricar o cimento portland. O processo, descrito no ano 30 A.C. por Marcus Vitruvius Pollio, engenheiro do Imperador Augusto, emprega cinza vulcânica, que os romanos combinavam com cal para formar uma argamassa.

Eles embalavam essa argamassa e pedaços de pedras em moldes de madeira e mergulhavam tudo na água do mar.

Ou seja, em vez de lutar contra os elementos marinhos, os maiores inimigos do concreto moderno, os romanos aproveitavam a água salgada, tornando-a parte integrante do concreto.

Essa combinação dá origem a um outro mineral, também descrito pela primeira vez pela equipe, a tobermorita de alumínio, que ajuda a explicar a resistência do concreto imperial.

Ver Figura

Os pesquisadores caracterizaram pela primeira vez os complexos minerais que explicam a durabilidade do concreto romano. [Imagem: UC Berkeley]

Durável demais

"O concreto romano se mantém coerente e bem consolidada há 2.000 anos nos agressivos ambientes marítimos," comenta Marie Jackson. "É um dos materiais de construção mais duráveis do planeta, o que não é nenhum acidente - o transporte marítimo estava na base da estabilidade política, econômica e militar do Império Romano. Assim, construir portos que durassem era algo crítico."

E por que as fábricas modernas não usam a tecnologia romana para fazer concreto durável?

"Você pode argumentar que as estruturas originais romanas foram construídas tão bem que, uma vez no lugar, elas não precisavam ser substituídas," sinaliza a pesquisadora.

Outra razão pode ser a pressa moderna: o concreto romano não endurecia tão rapidamente quanto o concreto moderno.

Bibliografia:

Material and Elastic Properties of Al-Tobermorite in Ancient Roman Seawater Concrete
Marie D. Jackson, Juhyuk Moon, Emanuele Gotti, Rae Taylor, Sejung R. Chae, Martin Kunz, Abdul-Hamid Emwas, Cagla Meral, Peter Guttmann, Pierre Levitz, Hans-Rudolf Wenk, Paulo J. M. Monteiro
Journal of the American Ceramic Society
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1111/jace.12407/abstract