Istoria conține multe referiri la betonul antic, inclusiv în scrierile celebrului savant roman Pliniu cel Bătrân, care a trăit în secolul I d.Hr. și a murit în timpul erupției Muntelui Vezuviu din anul 79 d.Hr. Pliniu a scris că cel mai bun beton maritim a fost fabricat din cenușă vulcanică găsită în regiunile din jurul Golfului Napoli, în special din apropierea orașului Pozzuoli din zilele noastre. Virtuțile sale au devenit atât de bine cunoscute încât cenușa cu caracteristici minerale similare – indiferent unde a fost găsită în lume – a fost supranumită pozzolană.
Analizând componentele minerale ale cimentului prelevat de pe digul din Golful Pozzuoli în laboratorul de la U.C. Berkeley, precum și în instalații din Arabia Saudită și Germania, echipa internațională de cercetători a reușit să descopere „secretul” durabilității cimentului roman. Aceștia au descoperit că romanii fabricau betonul amestecând var și rocă vulcanică pentru a forma un mortar. Pentru a construi structuri subacvatice, acest mortar și tuf vulcanic erau ambalate în forme de lemn. Apa de mare a declanșat apoi o reacție chimică, prin care moleculele de apă hidratau varul și reacționau cu cenușa pentru a cimenta totul împreună. Legătura rezultată calciu-aluminiu-silicat-hidrat (C-A-S-H) este excepțional de puternică.
În comparație, cimentului Portland (cel mai comun amestec de beton modern) îi lipsește combinația de var și cenușă vulcanică și nu se leagă bine în comparație cu betonul roman. Cimentul Portland, utilizat de aproape două secole, tinde să se uzeze deosebit de repede în apa de mare, cu o durată de viață de mai puțin de 50 de ani. În plus, producția de ciment Portland produce o cantitate considerabilă de dioxid de carbon, unul dintre cele mai dăunătoare dintre așa-numitele gaze cu efect de seră. Potrivit lui Paulo Monteiro, profesor de inginerie civilă și de mediu la Universitatea din California, Berkeley, și cercetător principal al echipei care a analizat betonul roman, fabricarea celor 19 miliarde de tone de ciment Portland pe care le folosim în fiecare an „reprezintă 7 la sută din dioxidul de carbon pe care industria îl aruncă în aer.”
Pe lângă faptul că este mai durabil decât cimentul Portland, susțin, betonul roman pare a fi, de asemenea, mai sustenabil în ceea ce privește producția. Pentru fabricarea cimentului Portland, carbonul este emis prin arderea combustibilului folosit pentru a încălzi un amestec de calcar și argile la 1.450 de grade Celsius (2.642 de grade Fahrenheit), precum și de calcarul încălzit (carbonat de calciu) în sine. Pentru a-și face betonul, romanii foloseau mult mai puțin var și îl făceau din calcar copt la 900 de grade Celsius (1.652 de grade Fahrenheit) sau mai puțin, un proces care consuma mult mai puțin combustibil.
Analiza cercetătorilor asupra betonului roman aruncă lumină asupra amestecurilor de beton moderne existente care au fost folosite ca înlocuitori parțiali mai ecologici ai cimentului Portland, cum ar fi cenușa vulcanică sau cenușa zburătoare de la centralele electrice pe bază de cărbune. Monteiro și colegii săi sugerează, de asemenea, că adoptarea materialelor și a tehnicilor de producție folosite de vechii romani ar putea produce un beton cu o durată de viață mai lungă și care generează mai puțin dioxid de carbon. Monteiro estimează că puzzolana, care poate fi găsită în multe părți ale lumii, ar putea înlocui potențial „40 la sută din cererea mondială de ciment Portland”. Dacă așa stau lucrurile, constructorii romani antici ar putea fi responsabili pentru că au avut un impact cu adevărat revoluționar asupra arhitecturii moderne – o structură masivă de beton la un moment dat.
.