Como romanos faziam concreto que durava milênios — e como podemos reproduzi-lo?

Algumas construções romanas erguidas até 2.000 anos atrás desafiam a entropia, ficando em pé por muito mais tempo do que qualquer prédio moderno, por mais tecnológicos que sejam os processos utilizados para erigi-los. É o caso do Panteão de Roma, com dois milênios de idade e que abriga o maior domo de concreto sem reforço do mundo.

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Os túmulos, represas, aquedutos e cais romanos são evidências incríveis de que o antigo povo tinha um concreto muito melhor do que o atual, que dura apenas algumas décadas antes de começar a desmoronar. Para piorar ainda mais as coisas para o nosso lado, o material ainda era capaz de se consertar sozinho!

O que tornava o concreto romano especial?

A receita do concreto romano acabou se perdendo no tempo, permanecendo em segredo por milênios. Alguns cientistas, no entanto, podem ter descoberto o que tornava a tecnologia tão especial e melhor do que as contemporâneas. O concreto é, depois da água, o material mais consumido no mundo atualmente, e sua produção gera cerca de 7% de todas as emissões carbônicas globais. Melhorar a duração seria ideal não só para a infraestrutura humana, mas também para a natureza.

Até agora, os caminhos mais promissores para chegar ao concreto romano apontavam para o uso de piroclastos, rochas expelidas pelos vulcões durante a erupção, à época mineiradas na região de Nápoles e levadas para todos os cantos do Império Romano. Pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology), em conjunto com especialistas de Harvard e de vários laboratórios europeus, sugeriram que a resposta poderia ser, na verdade, o calor.

Com algumas técnicas de escaneamento, a equipe examinou uma amostra da muralha de Privernum, um sítio arqueológico de 2.000 anos próximo à Roma, focando especialmente em pedaços brancos milimétricos no interior dos restos, chamados clastos de calcário — ausentes, nota-se, no concreto moderno. No concreto romano, no entanto, são onipresentes, aparecendo em construções desde Israel e Norte da África à França, Itália e Espanha.

Inicialmente, se acreditava que os clastos de calcário apareciam por conta de falhas na mistura do concreto, mas o escaneamento mostrou que ele se forma em temperaturas incrivelmente altas, composto de vários tipos de carbonato de cálcio. Seria isso, teorizavam os cientistas, que faria o concreto se autorreparar ao reagir com a água, formando uma solução que se recristaliza nas fissuras para preenchê-las.

De onde viria o calor necessário para isso, então? Antes, pensava-se que o concreto romano era criado ao misturar água com hidróxido de cálcio, também chamado de cal hidratada — na nova pesquisa, considerou-se a mistura com cal virgem, ou óxido de cálcio, mais reagente. Quando misturada com água, essa última substância reage e produz calor.

Para testar a teoria, foram feitos os dois tipos de concreto, então rachados e preenchidos com água. Apenas o concreto com cal virgem se autorreparou. Bingo! Animados com a descoberta, os cientistas do MIT logo patentearam a tecnologia, que se aponta ser capaz de se reparar sozinha entre 2 e 3 semanas, feita com ingredientes abundantes e baratos. Alguns pesquisadores, no entanto, veem problemas no estudo.

Controvérsias — ou não

A amostra estudada pela equipe, por exemplo, não foi datada, e utiliza areia ao invés dos piroclastos usados pelos romanos. Embora existam planos de estudar outras amostras de concreto antigo, é difícil definir que tenhamos chegado à exata fórmula. Admir Masic, principal cientista da pesquisa, não vê problemas, contanto que consigamos utilizar os conceitos e traduzi-los para os tempos atuais.

O concreto moderno é feito de uma mistura de pedras com cimento de Portland, uma patente de 1824 que inclui argila (ou xisto) e calcário na fórmula, queimados a 1.450 °C, gerando um produto que dura, por vezes, meros 50 anos (especialmente em estruturas marinhas) e cuja fabricação joga gases do efeito estufa em profusão na atmosfera. Ele também precisa de aço no interior para sustentar as estruturas, o que não é necessário no concreto romano.

Infraestruturas de concreto atuais, como estradas, custam de 6 a 10 vezes o preço inicial por conta da manutenção, então estender a expectativa de vida de qualquer estrutura apenas algumas vezes já reduziria incrivelmente a demanda e as emissões carbônicas — quem dirá um produto que dura 2.000 anos. Até o final do ano, se espera que empreendedores consigam trazer de volta essa tecnologia ao mercado, mas os cientistas já mostram animação ao pelo menos colocar de volta em voga o esquecido concreto romano.

Fonte: Journal of American Ceramic Society, American Mineralogist, PNAS, Science Advances