El secreto del hormigón romano aparece donde nadie miraba: unas letrinas explican su resistencia durante 1.900 años
La piedra trabajada por canteros y albañiles soportó lluvias, terremotos y cambios de uso durante siglos antes de perder su función original. Las construcciones romanas que aún permanecen en pie, desde el Panteón y el Coliseo hasta acueductos, calzadas y villas, muestran una resistencia difícil de igualar.
Su conservación depende de decisiones constructivas y reacciones químicas que siguieron actuando mucho después de terminar las obras, una cuestión que una estructura humilde ha ayudado a esclarecer.
El estudio descubrió que la carbonatación reforzó el material con el paso del tiempo
Una letrina comunal de la Villa de Adriano, situada en Tívoli, ha permitido estudiar esa transformación porque su hormigón permaneció prácticamente intacto durante 1.900 años. El trabajo, publicado en Science Advances y dirigido por Xiaohong Zhu, investigadora de la Universidad Tecnológica de Pekín, analizó una muestra extraída bajo uno de los asientos.
El equipo concluyó que la carbonatación tuvo un papel decisivo en la resistencia del material. Paulo J. M. Monteiro, ingeniero civil de la Universidad de California en Berkeley y autor sénior del estudio, explicó la ventaja del lugar: “Nadie restaura una letrina”.
Los investigadores emplearon imágenes de rayos X de alta resolución, microscopía electrónica y análisis químicos para observar la estructura hasta escalas de decenas de nanómetros. Dentro de los poros y las pequeñas fracturas encontraron una red de calcita que rellenaba espacios y unía los distintos componentes.
Los resultados permitieron seguir la evolución mineral del hormigón durante siglos, algo difícil de conseguir en monumentos reparados o alterados por sucesivas intervenciones.
La reacción puzolánica perdió protagonismo frente al nuevo mecanismo identificado
El análisis amplía una investigación publicada en 2023 por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts y otros centros sobre los fragmentos blancos de cal presentes en el hormigón romano. Aquellos depósitos, atribuidos durante años a una elaboración deficiente, pueden disolverse cuando el agua entra por una grieta.
El material rico en calcio recristaliza después como carbonato cálcico y rellena la abertura. Admir Masic, científico de materiales del MIT y coautor de aquel trabajo, considera que los carbonatos desempeñan una función mucho más activa de la que se les había atribuido.
Durante décadas, la explicación principal de la resistencia romana se apoyó en la reacción puzolánica, producida cuando la ceniza volcánica entra en contacto con cal y agua. Ese proceso genera compuestos capaces de unir los áridos, aunque los nuevos análisis indican que representaban una parte menor del sistema encontrado en Tívoli.
Maria Juenger, especialista en cemento y hormigón de la Universidad de Texas en Austin, comparó aquella técnica con los procedimientos actuales: “Puede pensarse que los romanos utilizaban volcanes para mejorar su hormigón, mientras hoy se emplean hornos de cemento a alta temperatura”.
El envejecimiento del hormigón también ayudó a reparar pequeñas fracturas
La carbonatación comienza cuando el dióxido de carbono del aire penetra en el hormigón y reacciona con sustancias ricas en calcio. Esta transformación produce carbonato cálcico, que termina formando cristales duros de calcita. Parte del óxido de calcio de la muestra permaneció disponible durante siglos y reaccionó poco a poco con humedad y dióxido de carbono.
Las formaciones fibrosas resultantes crecieron desde los bordes de los áridos volcánicos, tendieron puentes minerales sobre microfracturas y redujeron la entrada de agua y agentes agresivos. Monteiro explicó el alcance del proceso: “La carbonatación durante un periodo prolongado también mejora la durabilidad del hormigón y puede ayudar a sellar grietas mientras envejece”.
La aplicación actual plantea un problema distinto porque buena parte del hormigón moderno incorpora barras de acero. La carbonatación reduce la alcalinidad que protege el metal frente a la corrosión, de modo que una reacción beneficiosa para las obras romanas puede debilitar estructuras contemporáneas.
Controlar ese proceso también permitiría fijar dióxido de carbono en forma mineral dentro de un sector responsable de alrededor del 8% de las emisiones mundiales, aunque los autores advierten de que en Tívoli hicieron falta siglos.
La letrina conserva así una lección técnica muy evidente: alargar la vida del hormigón exige controlar cuándo, dónde y durante cuánto tiempo actúan sus reacciones internas.