Cómo los antiguos romanos lograron crear el concreto resistente al aumento del mar

Hace dos mil años, los constructores romanos construyeron vastas paredes marinas y muelles portuarios. El concreto utilizado sobrepasó la época del imperio y todavía sirve de guía para los ingenieros modernos, según dicen los científicos.

Un montón de estructuras medio hundidas en la costa italiana podría ser menos impresionante que un coliseo lleno de gladiadores. Pero bajo el agua, la maravilla está en el material. El concreto del puerto, una mezcla de ceniza volcánica y cal viva, ha aguantado en el mar durante dos milenios. Y sigue. Lo más sorprendente es que esa estructura ahora es más fuerte que cuando fue mezclada por primera vez.

El material romano es "un material extraordinariamente rico en término de posibilidades científicas", según Philip Brune, un investigador de DuPont Pioneer que ha estado estudiando las propiedades de ingeniería de los monumentos romanos. "Es el material de construcción más duradero de la historia humana", afirma en ese sentido.

Sin embargo, el hormigón moderno en contacto con el agua salada se corroe en pocas décadas.

El misterio ha sido por qué el material antiguo ha soportado todo eso. "Los arqueólogos dirán que tienen la receta", subraya Marie Jackson, experta en concreto romano antiguo de la Universidad de Utah (Plinio el Viejo escribió una vez una oda al concreto señalando que "tan pronto como entra en contacto con las olas del mar y se sumerge, se convierte en una masa de piedra única, impenetrable a las olas"). Pero una cosa es saber los ingredientes y otra cómo hornear el pastel.

Para ello, Jackson y sus compañeros examinaron las estructuras microscópicas de muestras de hormigón extraídas de las paredes y pilares del mar como parte de un proyecto denominado Estudio Marino de Concreto Marino. "Este cemento rocoso se está comportando de muchas maneras y actúa como depósitos volcánicos en entornos submarinos", relata Jackson.

El hormigón moderno está diseñado para ignorar el medio ambiente, pero el romano sí que lo tiene en cuenta. Un estudio publicado por ese equipo en la revista American Mineralogist, señaló que el concreto romano está lleno de pequeños cristales "de crecimiento". Esos materiales son como diminutas placas de armadura y pueden impedir que el hormigón se fracture.

Los científicos sometieron las muestras de concreto a un procedimiento de técnicas avanzadas de imagen y otras pruebas espectroscópicas. Las pruebas revelaron una rara reacción química, con cristales de tobermorita aluminosos que crecen a partir de otro mineral llamado phillipsite. Brune, que no participó en el estudio, calificó el estudio como un "logro significativo". Lo comparó como cuando los científicos intentaron adivinar el misterio del sabor de una torta y determinaron que el maestro artesano utilizó chocolate negro de origen orgánico.

En este caso, el ingrediente clave fue el agua del mar. Mientras que el agua salada se filtraba dentro de las pequeñas grietas del hormigón romano, el phillipsite reaccionó de forma natural en la roca volcánica y creó los cristales de tobermorita.

La tobermorita aluminosa es muy difícil de producir ya que requiere temperaturas muy altas para sintetizar pequeñas cantidades. La construcción de las casas de los antiguos romanos conduciría a una mejor producción de la tobermorita, un material muy apreciado por la industria.

Los romanos extrajeron un tipo específico de ceniza volcánica de una cantera de Italia. Jackson está tratando de recrear este concreto duradero utilizando el agua de mar de San Francisco con abundantes rocas volcánicas. Para ello se cuenta con varias muestras con el objetivo de testar algunas reacciones químicas similares.

Si su esfuerzo es exitoso, el hormigón podría desempeñar un papel en la historia de la humanidad "si se estuviera realmente interesado en construir muros de mar" y "forzado a proteger los ambientes costeros". En un estudio de 2014, un equipo de científicos climáticos europeos predijo que, si continúa la tendencia de los últimos treinta años, el costo de construir barreras para contener el mar podría suponer más de USD 71 mil millones de dólares al año.

Las modernas paredes de mar requieren refuerzos de acero. Los romanos, sin embargo, no usaban ese material. Su hormigón reactivo era lo suficientemente fuerte por sí solo.

"No es sólo una curiosidad histórica. Quizás todavía tenga un papel que desempeñar", puntualiza Brune.