Os romanos começaram a fazer concreto há mais de 2.000 anos, mas não era exatamente como o concreto de hoje. Eles tinham uma fórmula diferente, que resultou em uma substância que não era tão forte quanto o produto moderno. No entanto, estruturas como o Panteão e o Coliseu sobreviveram por séculos, muitas vezes com pouca ou nenhuma manutenção. Geólogos, arqueólogos e engenheiros estão estudando as propriedades do concreto romano antigo para resolver o mistério de sua longevidade.
“O concreto romano é. . . consideravelmente mais fraca que os concretos modernos. É aproximadamente dez vezes mais fraco ”, diz Renato Perucchio, engenheiro mecânico da Universidade de Rochester, em Nova York. "O que este material supostamente tem é uma resistência fenomenal ao longo do tempo."
Essa resistência, ou durabilidade contra os elementos, pode ser devido a um dos principais ingredientes do concreto: cinza vulcânica. O concreto moderno é uma mistura de cimento à base de cal, água, areia e os chamados agregados, como cascalho fino. A fórmula para o concreto romano também começa com calcário: os construtores queimaram-no para produzir cal virgem e depois adicionaram água para criar uma pasta. Em seguida, misturaram-se em cinzas vulcânicas - geralmente três partes de cinzas vulcânicas para uma parte de cal, de acordo com os escritos de Vitruvius, um arquiteto e engenheiro do século I aC. As cinzas vulcânicas reagiram com a pasta de cal para criar uma argamassa durável que foi combinada com pedaços de tijolos ou rochas vulcânicas do tamanho de um punho chamados tufo, e então empacotados no lugar para formar estruturas como paredes ou abóbadas.
No início do século II aC, os romanos já estavam usando esse concreto em projetos de construção em grande escala, sugerindo que sua experimentação com o material de construção começou ainda mais cedo. Outras sociedades antigas, como os gregos, provavelmente também usaram argamassas à base de cal (na China antiga, foi adicionado arroz pegajoso para maior resistência). Mas combinar uma argamassa com um agregado como o tijolo para fazer concreto era provavelmente uma invenção romana, diz Perucchio.
Nos primeiros concretos, os romanos extraíam cinzas de uma variedade de antigos depósitos vulcânicos. Mas os construtores se tornaram exigentes quando Augustus se tornou o primeiro imperador romano, em 27 aC Na época, Augusto iniciou um extenso programa municipal para reparar monumentos antigos e erguer novos, e os construtores usavam exclusivamente cinzas vulcânicas de um depósito chamado Pozzolane Rosse. fluxo de cinzas que entrou em erupção 456.000 anos atrás do vulcão Alban Hills, 12 milhas a sudeste de Roma.
O Panteão, um templo para os deuses, foi concluído em 128 dC A cúpula do templo ainda é a maior cúpula de concreto não reforçado do mundo. (Guido Bergmann / Bundesregierung-Pool via Getty Images) 
O Coliseu, inaugurado em 80 dC, tinha capacidade para 50.000 pessoas e oferecia jogos de gladiadores, caça a animais rituais, desfiles e execuções. (Tiziana Fabi / AFP / Getty Images) 
O túmulo de Caecilia Metella, filha de um cônsul romano. Este daguerreótipo de 1841 é uma das primeiras fotografias conhecidas da Itália. (SSPL / Getty Images) 
A cúpula do Tempio di Venere e Roma, um templo dedicado a duas deusas e inaugurado pelo imperador Adriano em 135 dC (Tiziana Fabi / AFP / Getty Images) "O imperador Augusto foi a força motriz por trás da sistematização, padronização de misturas de argamassa com Pozzolane Rosse", diz Marie Jackson, geólogo e engenheiro de pesquisa da Universidade da Califórnia em Berkeley. Construtores romanos provavelmente favoreceram o depósito de cinzas por causa da durabilidade do concreto feito com ele, acrescenta ela. “Este era o segredo para concretos que eram materiais muito bem ligados, coerentes e robustos.”
Jackson e seus colegas estudam a composição química de concretos feitos com Pozolane Rosse. A mistura única de minerais da cinza parece ter ajudado o concreto a suportar deterioração química e danos.
Os romanos preferiam outra cinza vulcânica específica ao fazer estruturas portuárias de concreto que estavam submersas nas águas salgadas do Mediterrâneo. O pulute puteolano foi extraído de depósitos perto da baía de Nápoles. "Os romanos enviaram milhares e milhares de toneladas dessa cinza vulcânica ao redor do Mediterrâneo para construir portos da costa da Itália a Israel, de Alexandria, no Egito, a Pompeiópolis, na Turquia", diz Jackson.
A água do mar é muito prejudicial ao concreto moderno. Mas em concreto romano, o Pulute Puteolanus "na verdade desempenha um papel na atenuação da deterioração quando a água a percola", diz Jackson. Embora o mecanismo exato seja desconhecido, parece que reações químicas entre a pasta de cal, cinzas vulcânicas e água do mar criaram estruturas microscópicas dentro do concreto que aprisionaram moléculas como cloretos e sulfatos que prejudicam o concreto hoje.
Apesar do sucesso do concreto romano, o uso do material desapareceu junto com o Império Romano. Estruturas de concreto raramente eram construídas durante a Idade Média, sugerindo que as cinzas vulcânicas não eram o único segredo para a durabilidade do concreto romano, diz Perucchio. “Esses projetos realmente grandes só poderiam ser feitos com a burocracia apropriada, com a organização adequada que o Império Romano proporcionaria”.
Erin Wayman é editora assistente do Smithsonian e escreve o blog Hominid Hunting.
