Nel 2023 uno studio condotto da un gruppo di scienziati del Massachusetts institute of technology aveva suggerito che per realizzare il loro celebre calcestruzzo, gli antichi Romani utilizzassero la “miscelazione a caldo” con calce viva, insieme ad altre tecniche, in modo da conferire al materiale la capacità di "autoripararsi". La scoperta presentava però un problema: il metodo non coincideva con la ricetta descritta dalle fonti storiche. Ora lo stesso team ha presentato una nuova analisi dei campioni prelevati da un sito scoperto di recente che conferma l'ipotesi iniziale.La ricetta del calcestruzzo romanoProprio come il moderno cemento Portland, l’ingrediente alla base del calcestruzzo contemporaneo, anche il calcestruzzo romano (detto anche opera cementizia) era essenzialmente una miscela composta da malta semi-liquida e da un aggregato. Il cemento Portland si ottiene tipicamente riscaldando calcare e argilla (oltre ad arenaria, cenere, gesso e ferro) in un forno. Il prodotto di questo processo, il clinker, viene quindi macinato fino a diventare una polvere fine, a cui è poi aggiunta una piccola quantità di gesso per ottenere una superficie uniforme. L’aggregato utilizzato nel calcestruzzo romano, invece, era composto da pezzi di pietra o mattoni grandi quanto un pugno.Nel trattato De architectura, risalente all'incirca al 30 d.C., Vitruvio spiegava come costruire muri in calcestruzzo per le strutture funerarie, in modo che potessero resistere nel tempo senza crollare. Secondo l’architetto e ingegnere romano, le mura dovevano avere uno spessore di almeno 60 centimetri ed essere realizzate con “pietra rossa squadrata, oppure con mattoni o lava”. L’aggregato di mattoni o roccia vulcanica doveva essere legato con una malta composta da calce idrata e frammenti porosi di vetro e cristalli generati da eruzioni vulcaniche, quello che oggi definiamo tefra vulcanica.Admir Masic, ingegnere ambientale del Mit, studia il calcestruzzo romano da diversi anni. Nel 2019 ha contribuito a sviluppare un nuovo set di strumenti per analizzare i campioni provenienti da Privernum, utilizzando in particolare la spettroscopia Raman per il profilo chimico e la spettroscopia Eds per la mappatura delle fasi del materiale. Masic è stato anche coautore di uno studio del 2021 che analizzava campioni dell’antico calcestruzzo impiegato per costruire, duemila anni fa, un mausoleo lungo la via Appia a Roma, noto come Mausoleo di Cecilia Metella, una nobildonna vissuta nel primo secolo d.C.I segreti della miscelazione a caldoNel 2023, il team di Masic ha analizzato campioni prelevati dalle mura in calcestruzzo di Privernum, concentrandosi su strani frammenti di minerali bianchi noti come “clasti di calce”, che molti avevano liquidato come difetti dovuti all'uso di materie prime scadenti o a una miscelazione imperfetta. Per Masic e i suoi colleghi la spiegazione però era un'altra: i Romani avrebbero deliberatamente utilizzato la miscelazione a caldo con calce viva, conferendo al materiale vere e proprie proprietà autoriparanti.Quando iniziano a formarsi, le crepe nel calcestruzzo tendono a propagarsi attraverso i clasti di calce. A quel punto i frammenti possono reagire con l’acqua producendo una soluzione satura di calcio, che può ricristallizzare come carbonato di calcio sigillando le fessure, oppure reagire con i componenti pozzolanici e rafforzare ulteriormente il materiale composito.Tuttavia, la ricetta del calcestruzzo romano descritta da Vitruvio non coincideva con il processo della miscelazione a caldo. “Avendo grande rispetto per Vitruvio, è stato difficile suggerire che la sua descrizione potesse essere imprecisa”, ha affermato Masic. “I suoi scritti hanno avuto un ruolo fondamentale per il mio interesse per l’architettura romana antica, e i risultati delle mie ricerche contraddicevano questi testi storici così importanti”.La svolta è arrivata quando gli archeologi hanno riportato alla luce i resti di quello che un tempo era un cantiere in piena attività a Pompei, con strumenti e cumuli di materie prime sparsi ovunque, un muro ancora in costruzione, contrafforti già completati e persino interventi di riparazione della malta su una parete preesistente. Masic ha definito il sito una “capsula del tempo” che custodiva al suo interno altri segreti sul calcestruzzo degli antichi Romani.La nuova analisi isotopica condotta dall'ingegnere e dai suoi colleghi sui campioni raccolti nel sito conferma che quel calcestruzzo conteneva gli stessi clasti di calce individuati a Privernum. I frammenti integri di calce viva erano stati premiscelati con altre materie prime secche, un passaggio cruciale nelle prime fasi della miscelazione a caldo. Inoltre, la cenere vulcanica utilizzata nel calcestruzzo conteneva pomice; nel tempo le particelle della roccia hanno reagito a livello chimico con la soluzione circostante, formando nuovi depositi minerali che ne hanno aumentato ulteriormente la resistenza.Quanto a Vitruvio, è possibile che il De architectura sia stato frainteso. Masic sottolinea un passaggio nel testo in cui si parla del calore latente durante il processo di miscelazione della malta, un dettaglio che potrebbe alludere proprio alla miscelazione a caldo.I risultati sono stati così convincenti da spingere Masic a fondare una nuova azienda manifatturiera basata sulle lezioni apprese nell’ultimo decennio, con l’obiettivo di produrre un calcestruzzo moderno più duraturo. “Questo materiale può autoripararsi per migliaia di anni, è reattivo ed estremamente dinamico”, ha dichiarato. “Ha resistito a terremoti e vulcani. È sopravvissuto sotto il mare e al degrado causato dagli agenti atmosferici. Non vogliamo copiare completamente il calcestruzzo romano. Vogliamo solo applicare ciò che di utile possiamo ricavare da queste conoscenze e metterlo in pratica nelle costruzioni moderne”.Questo articolo è apparso originariamente su Ars Technica.