La storia contiene molti riferimenti al calcestruzzo antico, anche negli scritti del famoso studioso romano Plinio il Vecchio, vissuto nel I secolo d.C. e morto nell’eruzione del Vesuvio nel 79 d.C. Plinio scrisse che il miglior calcestruzzo marittimo era fatto di cenere vulcanica trovata nelle regioni intorno al Golfo di Napoli, specialmente vicino all’odierna città di Pozzuoli. Le sue virtù divennero così note che la cenere con caratteristiche minerali simili – non importa dove si trovasse nel mondo – è stata soprannominata pozzolana.
Analizzando i componenti minerali del cemento prelevato dai frangiflutti della baia di Pozzuoli presso il laboratorio della U.C. Berkeley, oltre a strutture in Arabia Saudita e Germania, il team internazionale di ricercatori è stato in grado di scoprire il “segreto” della durata del cemento romano. Hanno scoperto che i romani facevano il cemento mescolando calce e roccia vulcanica per formare una malta. Per costruire strutture subacquee, questa malta e il tufo vulcanico venivano imballati in forme di legno. L’acqua di mare innescava poi una reazione chimica, attraverso la quale le molecole d’acqua idratavano la calce e reagivano con la cenere per cementare il tutto. Il legame calcio-alluminio-silicato-idrato (C-A-S-H) che ne risulta è eccezionalmente forte.
In confronto, il cemento Portland (la più comune miscela di cemento moderno) manca della combinazione calce-cenere vulcanica, e non si lega bene rispetto al cemento romano. Il cemento Portland, in uso da quasi due secoli, tende ad usurarsi particolarmente rapidamente in acqua di mare, con una vita utile inferiore a 50 anni. Inoltre, la produzione di cemento Portland produce una notevole quantità di anidride carbonica, uno dei più dannosi dei cosiddetti gas serra. Secondo Paulo Monteiro, professore di ingegneria civile e ambientale presso l’Università della California, Berkeley, e il ricercatore principale del team che analizza il cemento romano, la produzione dei 19 miliardi di tonnellate di cemento Portland che usiamo ogni anno “rappresenta il 7 per cento dell’anidride carbonica che l’industria immette nell’aria.”
Oltre ad essere più resistente del cemento Portland, sostengono, il cemento romano sembra anche essere più sostenibile da produrre. Per produrre il cemento Portland, il carbonio viene emesso dalla combustione del combustibile utilizzato per riscaldare una miscela di calcare e argille a 1.450 gradi Celsius (2.642 gradi Fahrenheit), nonché dal calcare riscaldato (carbonato di calcio) stesso. Per fare il loro calcestruzzo, i romani usavano molta meno calce, e lo facevano con calcare cotto a 900 gradi Celsius (1.652 gradi Fahrenheit) o inferiore, un processo che consumava molto meno carburante.
L’analisi dei ricercatori del calcestruzzo romano fa luce sulle miscele di calcestruzzo moderno esistenti che sono state utilizzate come sostituti parziali più ecologici per il cemento Portland, come la cenere vulcanica o la cenere volante dalle centrali a carbone. Monteiro e i suoi colleghi suggeriscono anche che l’adozione di materiali e tecniche di produzione utilizzati dagli antichi romani potrebbe produrre calcestruzzo più duraturo che genera meno anidride carbonica. Monteiro stima che la pozzolana, che può essere trovata in molte parti del mondo, potrebbe potenzialmente sostituire “il 40% della domanda mondiale di cemento Portland”. Se questo è il caso, gli antichi costruttori romani potrebbero essere responsabili di aver avuto un impatto veramente rivoluzionario sull’architettura moderna – una massiccia struttura di cemento alla volta.