il segreto delle mura Romane

[dux-sab]

ho letto sul giornale della bbc che i ricercatori Americani hanno scoperto come mai il calcestruzzo Romano contenuto nei muri a contatto del mare è ancora forte dopo 2000 anni mentre quello moderno si sfalda. pare che la cenere vulcanica usata con il cemento dai Romani sprigioni dei cristalli che crescono e induriscono il muro nel tempo. questo servirà a costruire nuovi prodotti per l'edilizia.

 

Researchers have unlocked the chemistry of Roman concrete which has resisted the elements for thousands of years.

Ancient sea walls built by the Romans used a concrete made from lime and volcanic ash to bind with rocks.

Now scientists have discovered that elements within the volcanic material reacted with sea water to strengthen the construction.

They believe the discovery could lead to more environmentally friendly building materials.

Unlike the modern concrete mixture which erodes over time, the Roman substance has long puzzled researchers.

Rather than eroding, particularly in the presence of sea water, the material seems to gain strength from the exposure.

In previous tests with samples from ancient Roman sea walls and harbours, researchers learned that the concrete contained a rare mineral called aluminium tobermorite.

They believe that this strengthening substance crystallised in the lime as the Roman mixture generated heat when exposed to sea water.

Researchers have now carried out a more detailed examination of the harbour samples using an electron microscope to map the distribution of elements. They also used two other techniques, X-ray micro-diffraction and Raman spectroscopy, to gain a deeper understanding of the chemistry at play.

This new study says the scientists found significant amounts of tobermorite growing through the fabric of the concrete, with a related, porous mineral called phillipsite.

The researchers say that the long-term exposure to sea water helped these crystals to keep on growing over time, reinforcing the concrete and preventing cracks from developing.

"Contrary to the principles of modern cement-based concrete," said lead author Marie Jackson from the University of Utah, US, "the Romans created a rock-like concrete that thrives in open chemical exchange with seawater."

It s a very rare occurrence in the Earth."

The ancient mixture differs greatly from the current approach. Modern buildings are constructed with concrete based on Portland cement.

This involves heating and crushing a mixture of several ingredients including limestone, sandstone, ash, chalk, iron and clay. The fine material is then mixed with "aggregates", such as rocks or sand, to build concrete structures.

The process of making cement has a heavy environmental penalty, being responsible for around 5% of global emissions of CO2.

So could the greater understanding of the ancient Roman mixture lead to greener building materials?

Prof Jackson is testing new materials using sea water and volcanic rock from the western United States. Speaking to the BBC earlier this year, she argued that the planned Swansea tidal lagoon should be built using the ancient Roman knowledge of concrete.

"Their technique was based on building very massive structures that are really quite environmentally sustainable and very long-lasting," she said.

 

Modificato 4 Luglio, 2017 da dux-sab

[Legio II Italica]

Salve , per chiarire meglio la parte precedente in Inglese .

Da un articolo preso da Repubblica -Scienze :

"La formula della malta in questione è una ricetta perfezionata dai costruttori romani intorno al primo secolo a.C., e rimasta in uso per oltre 500 anni. Gli ingredienti principali del composto sono la pozzolana (un miscuglio di ceneri vulcaniche e limo estratto all'epoca nei Campi Flegrei di Pozzuoli e nel Lazio) e la calce, in cui venivano inseriti frammenti di tufo, mattoni e cocci per formare il cosiddetto cementizio, uno dei primi esempi di calcestruzzo della storia. Per scoprire il segreto di questo materiale, i ricercatori hanno riprodotto l'esatta mistura utilizzata nelle costruzioni romane e l'hanno lasciata indurire per 180 giorni, osservando i cambiamenti mineralogici che avvenivano al suo interno e confrontando i risultati con i campioni prelevati dai muri dei Mercati di Traiano.

Hanno così scoperto che quando la malta romana si indurisce i materiali presenti al suo interno reagiscono tra loro, creando dei cristalli di un minerale estremamente resistente noto come strätlingite. Quando la malta è completamente secca questi cristalli formano quindi al suo interno un'impalcatura che impedisce alle crepe di propagarsi, rendendo il materiale estremamente duraturo e resistente alle sollecitazioni meccaniche e sismiche, anche per gli standard attuali. Secondo i ricercatori, oltre a testimoniare la grande capacità dei costruttori dell'antica Roma la scoperta potrebbe rivelarsi preziosa anche per sviluppare nuovi cementi poco inquinanti.

La produzione di cementi moderni è responsabile infatti di circa il 7% della Co2 immessa ogni anno nell'atmosfera. Il calcestruzzo utilizzato dai romani contiene invece il 45-55% di frammenti di tufo e mattoni, e viene creato a temperature molto minori di quelli attuali. Per questo, spiegano i ricercatori, il suo utilizzo determinerebbe una forte diminuzione delle emissioni di anidride carbonica. "Se riuscissimo anche noi a incorporare un volume consistente di pietre vulcaniche nella produzione di cementi potremmo ridurre sensibilmente le emissioni di anidride carbonica", spiega Marie Jackson, ricercatrice dell'Università della California di Berkerley che ha coordinato lo studio, "aumentando inoltre la durabilità del materiale e la sua resistenza a sollecitazioni meccaniche".

Articolo completo : http://www.repubblica.it/scienze/2014/12/31/news/il_segreto_del_calcestruzzo_dell_antica_roma-104078954/

Modificato 5 Luglio, 2017 da Legio II Italica