Dalle latrine di Villa Adriana il segreto del calcestruzzo dell'antica Roma

Dalle latrine di Villa Adriana a Tivoli emerge un nuovo indizio capace di spiegare la straordinaria durabilità del calcestruzzo usato nell'antica Roma: a renderlo più resistente è anche la carbonatazione, una reazione chimica lenta e continua che avviene tra i composti di calcio presenti all'interno del materiale e l 'anidride carbonica (CO2) atmosferica . Lo dimostra uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances da un team di esperti guidato dall'ingegnere Paulo Monteiro dell'Università della California a Berkeley.

I ricercatori hanno estratto un piccolo frammento di calcestruzzo da una latrina di Villa Adriana e ne hanno analizzato la struttura utilizzando tecniche avanzate di imaging 3D, tra cui la spettroscopia multiscala e la tomografia . I risultati hanno confermato che la straordinaria resistenza del materiale, come ipotizzato da tempo, è dovuta principalmente alla reazione pozzolanica , un processo chimico che si verifica quando cenere vulcanica, acqua e calce altamente reattiva si combinano per creare potenti agenti leganti che induriscono e rinforzano il calcestruzzo . Questo processo, però, è solo una tessera del puzzle.

"Sebbene la reazione pozzolanica sia di fondamentale importanza - afferma Monteiro - le nostre scoperte suggeriscono che anche la carbonatazione , protratta nel tempo , aumenta la durabilità del calcestruzzo e può contribuire a sigillare le crepe con l'invecchiamento".

Nel corso dei secoli, infatti, l'anidride carbonica presente nell'atmosfera reagisce con la calce residua nel calcestruzzo producendo il minerale calcite, che contribuisce a riempire le piccole crepe, i pori e i vuoti presenti nel calcestruzzo. Questo meccanismo cementante crea una struttura compatta e coesa, capace di migliorare il trasferimento dei carichi all’interno della matrice e di limitare la penetrazione dell’acqua , contribuendo così alla stabilità del materiale nel lungo periodo. Nel tempo, la crescita continua della calcite può favorire la chiusura delle microfessure , riducendo l’insorgere di ulteriori danni. Secondo Monteiro, la calcite potrebbe contribuire a mitigare gli effetti delle sollecitazioni ambientali e meccaniche anche sulle moderne infrastrutture in calcestruzzo.