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Il calcestruzzo romano autorigenerante tra scienza e fantarcheologia

calcestruzzo con crepa

Negli ultimi mesi, mezzo mondo ha parlato del calcestruzzo romano e delle sue proprietà autorigeneranti: non è una bufala, ma è stata resa tale da chi vuole credere a tutti i costi che i Romani usassero un calcestruzzo misterioso e dalle proprietà quasi fantascientifiche.

Tempo di lettura: 7 mins

Nel settembre del 2023, su TikTok e Instagram ci fu un’esplosione di video di ragazze che chiedevano ai loro fidanzati: «Quanto spesso pensi all’Impero romano?». Sicuramente le risposte venivano esagerate per fare più visualizzazioni (non mancava chi rispondesse: «Ogni giorno»), ma anche il solo fatto che per quasi un mese l’intero Internet abbia parlato dell’Impero romano è l’ennesima prova di qualcosa che tutti noi sappiamo: il mito di Roma non è mai uscito dal nostro immaginario collettivo. Infatti, nessuno è sorpreso se il Guardian fa una lista dei «migliori 18 film sui Romani», se Asterix dà il nome a un intero parco a tema o se il libro di Alberto Angela su Cesare vende più di centomila copie in un Paese dove è difficile superare le duemila. A maggior ragione, è normale che ogni nuova scoperta sui Romani, anche quelle in apparenza più tecniche e da “addetti ai lavori”, finisca sulle pagine dei giornali di mezzo mondo. Questo è esattamente ciò che è successo negli ultimi mesi, quando si è parlato molto del calcestruzzo romano e della scoperta di alcune sue proprietà autorigeneranti: notizia che è arrivata persino sul principale quotidiano sudcoreano. Come al solito, però, la questione è stata spesso fraintesa e ingigantita.

“Nihil sub sole novum”

Innanzitutto, questa non è la prima volta che si parla delle proprietà autorigeneranti del calcestruzzo romano (da non confondere con il cemento, che è la polverina grigia con cui si fa il calcestruzzo). La storia di questa scoperta inizia infatti nel 2021, quando dei ricercatori trovarono nel calcestruzzo del mausoleo funerario di Cecilia Metella, un monumento situato in Via Appia Antica a Roma, una piccolissima frattura saldata da della calcite che si era depositata al suo interno. L’origine della calcite che aveva riparato la frattura non era chiara, e rimase tale per più di un anno: solo a gennaio 2023 venne dimostrato che non si trattava di contaminazioni esterne, ma di un processo di autorigenerazione del materiale stesso. Il calcestruzzo romano, infatti, non è un materiale omogeneo, ma al suo interno sono presenti molti granuli di minerali diversi, compresa la calce. Nelle giuste condizioni di umidità, i granuli di calce possono dissolversi e riempire di calcite le microfratture presenti nel materiale, saldandole e riparandole: in poche parole, autorigenerando il calcestruzzo. 

La notizia di questa scoperta fece subito il giro del mondo, ma restava un ultimo dubbio irrisolto: come mai nel calcestruzzo romano sono presenti granuli non dissolti di calce? L’ipotesi più accreditata era che i Romani usassero una tecnica chiamata “miscelazione a caldo”, in cui il calcestruzzo viene preparato mischiando la calce viva con la pozzolana (una cenere vulcanica estratta a Pozzuoli) e aggiungendo per ultima l’acqua. Procedendo in quest’ordine, si innesca una reazione chimica esoterma – ovvero che rilascia calore, da cui il termine “a caldo” – tra l’ossido di calcio e l’acqua, e si creano nella miscela delle zone poco umide dove i granuli di calce possono restare intatti senza dissolversi.

Questa tecnica era la più accreditata come spiegazione della struttura granulosa, ma mancava la prova che i Romani la usassero realmente. Se dopo tre anni si è tornati a parlare di calcestruzzo romano è proprio perché questa prova è finalmente arrivata lo scorso novembre a Pompei: non è un caso, da sempre questa città offre agli archeologi un’istantanea sulla vita quotidiana dei Romani.

Degli scavi recenti hanno portato alla luce un antico cantiere, interrotto dall’eruzione del Vesuvio, dove sono stati trovati strumenti da muratore, pietre da costruzione, tegole e, soprattutto, cumuli di calce viva e pozzolana ai quali doveva essere ancora aggiunta l’acqua: chi lavorava in quel cantiere conosceva e usava la miscelazione a caldo.

Questa non è solo una scoperta storiografica: potrebbe avere anche importanti conseguenze ingegneristiche. Attualmente, il calcestruzzo è il secondo materiale più usato al mondo dopo l’acqua: è impiegato più di tutti gli altri materiali da costruzione messi insieme e si stima che il suo utilizzo contribuisca da solo al 4-8% delle emissioni globali di anidride carbonica (se fosse uno Stato, sarebbe battuto in emissioni solo da Cina, Stati Uniti e India). Se si riuscisse a replicare queste proprietà autorigeneranti, le costruzioni diventerebbero più longeve e si ridurrebbe l’utilizzo globale di calcestruzzo, che porterebbe anche a una riduzione delle emissioni. Considerando che la principale critica che viene fatta alle politiche ecologiche è il loro costo troppo elevato, un calcestruzzo capace di autorigenerarsi – che permette di spendere meno in manutenzione – potrebbe rivoluzionare in positivo il settore dell’edilizia.

Una tecnologia perduta?

Appurato che questa è una scoperta importante, bisogna stare attenti a non ingigantirla. In moltissime città del Mediterraneo sopravvivono ancora oggi tantissime costruzioni di epoca romana: acquedotti, teatri, palazzi e cinte murarie che dopo due millenni sono ancora in piedi. Se facciamo il confronto con le costruzioni attuali, che spesso sembrano cadere a pezzi pochi decenni dopo la loro costruzione (di solito metaforicamente, ma non sempre), può sorgere spontanea la domanda: cosa sapevano i Romani che noi non sappiamo? È una domanda legittima e la risposta non è banale, ma molti l’hanno usata per creare intorno al calcestruzzo romano un alone fantarcheologico che lo vedrebbe come un’antica tecnologia perduta «che gli scienziati non riescono a replicare».

Per questi motivi, la scoperta delle proprietà autorigeneranti del calcestruzzo romano ha trovato terreno fertile nelle menti di chi vuole credere che gli antichi fossero detentori di una tecnologia portentosa e quasi magica. Ovviamente non c’è nessuna magia: le microfratture possono realmente autorigenerarsi, ma solo in precise condizioni di umidità e se sono, per l’appunto, “micro”. Tra l’altro, anche il calcestruzzo moderno è capace di autorigenerare microfratture larghe meno di un quinto di millimetro; il calcestruzzo romano è capace di farlo con larghezze di anche mezzo millimetro, ovvero uno straordinario incremento del 150%, ma nemmeno lui può fare niente contro la maggior parte delle crepe visibili a occhio nudo.

È poi vero che non conosciamo la ricetta precisa del calcestruzzo romano, ma in parte ciò è dovuto al fatto che non esisteva una singola ricetta ben codificata. Per esempio, sembra che Vitruvio non conoscesse la miscelazione a caldo, perché nel De architectura (circa 15 a.C.) scrive che per preparare il calcestruzzo si mischia la calce viva con l’acqua, formando la calce spenta, e solo poi si aggiunge la pozzolana (mentre nella miscelazione a caldo è l’acqua l’ultima a essere aggiunta). Del resto, è impensabile che in un impero esteso dalla Mesopotamia all’Inghilterra si fosse usata, in tutti i suoi mille anni di storia, sempre e dovunque la stessa ricetta. E anche fosse esistita un’unica ricetta che non conosciamo, parlarne come «un’antica tecnologia andata perduta che gli scienziati non sanno replicare» è, come minimo, fuorviante: non sappiamo con precisione nemmeno come cucinassero i Romani, ma non significa che i piatti romani siano un’antica tecnologia andata perduta che gli chef moderni non sanno replicare; più semplicemente, non siamo certi di cosa mangiavano.

Infine, pur ipotizzando di conoscerne la ricetta precisa, non è detto che il calcestruzzo romano ci tornerebbe poi tanto utile. La tecnologia ha fatto moltissimi passi avanti dal tempo dei Romani e al giorno d’oggi gli ingegneri sono capaci di produrre una quantità immensa di calcestruzzi migliori di quello romano, ognuno con il suo campo di applicazione specifico: calcestruzzo autocompattante, ad alte prestazioni, armato, ciclopico, leggero, drenante, etc. Sicuramente il calcestruzzo romano è stato una rivoluzione al suo tempo e può ancora insegnarci molto, ma non può competere con quello moderno: un grattacielo di calcestruzzo romano probabilmente non starebbe in piedi. 

E allora il Colosseo?

Sorge un apparente paradosso: le costruzioni dei Romani resistono più a lungo delle nostre, però il loro calcestruzzo era peggiore di quello moderno; ma in realtà ciò si può risolvere grazie a due fattori, entrambi spiegati dal divulgatore Derek Muller sul suo canale YouTube Veritasium. Il primo fattore è il “bias del sopravvissuto” (lo stesso del quasi proverbiale «mio nonno ha fumato tutta la vita ed è arrivato a ottant’anni»), che non ci permette di vedere tutte le costruzioni che sono andate perdute, ma solo le poche che sono arrivate sino a noi: a volte perché erano in partenza più solide delle altre, altre per pura fortuna. Per esempio, il Pantheon è uno degli edifici romani meglio conservati, ma è tale perché fu consacrato a chiesa già nell’Alto Medioevo e venne restaurato frequentemente dai papi. 

Il secondo fattore è che noi potremmo costruire, con le nostre attuali tecnologie, opere che durino millenni, ma non c’è motivo per farlo: progettare un edificio per farlo durare tanto a lungo richiederebbe costi estremamente alti, a discapito di pochi benefici reali. È un po’ il significato di una citazione anonima che gira molto tra gli ingegneri: «Qualsiasi idiota può costruire un ponte che sta in piedi, ma solo un ingegnere può costruirne uno che sta a mala pena in piedi».

 


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