Con el paso del tiempo, la mayoría del hormigón se agrieta y desmorona. Sin embargo, muchas estructuras de la antigua Roma siguen en pie, mostrando una durabilidad asombrosa que dejaría en ruinas al concreto moderno bajo las mismas condiciones.
Entre ellas destaca la gran tumba cilíndrica de la noble del siglo I a.C., Cecilia Metella. Nuevas investigaciones indican que la calidad del hormigón de su tumba supera incluso a la de monumentos masculinos contemporáneos, gracias al agregado volcánico seleccionado y a interacciones químicas inesperadas con la lluvia y el agua subterránea durante más de dos milenios.
«La construcción de este monumento innovador y robusto en la Vía Apia evidencia el gran respeto que se le tenía», comenta Marie Jackson, investigadora asociada de geología y geofísica en la Universidad de Utah. «La composición del hormigón, 2 050 años después, sigue demostrando una presencia fuerte y resiliente». Los hallazgos fueron publicados en el Journal of the American Ceramic Society.
¿Quién fue Cecilia Metella?
La tumba de Cecilia Metella es un hito en la Vía Apia, la famosa carretera romana. Consta de una torre de forma de tambor sobre una base cuadrada, alcanzando unos 21 m de altura y 29 m de diámetro. Construida alrededor del 30 a.C., en la transición de la República al Imperio bajo Augusto, es uno de los monumentos mejor conservados de la vía. En el siglo XIV se añadió un castillo adosado a la estructura.
Cecilia pertenecía a una familia adinerada; era hija de un cónsul romano y nuera de Marco Licinio Craso, figura clave del triunvirato junto a Julio César y Pompeyo. Aunque se conocen pocos datos de su vida, la magnitud de su sepulcro ha atraído a visitantes durante siglos, entre ellos Lord Byron, quien la describió en Childe Harold's Pilgrimage a principios del siglo XIX.
Jackson visitó la tumba en 2006 junto a la arqueóloga Lisa Gianmichele, con permiso de la Soprintendenza Archeologia di Roma, para extraer pequeñas muestras de mortero. «Era un día muy caluroso de junio, pero al descender por el corredor sepulcral el aire se volvió fresco y húmedo», recuerda. Señaló la compactación casi perfecta de los muros de ladrillo y la presencia de rocas volcánicas casi saturadas de agua en la subestructura.
¿Qué es el hormón romano?
En términos simples, el hormigón está formado por un agregado (arenas y gravilla) y un aglutinante cementante. En la mayoría de los pavimentos modernos el cemento es Portland, obtenido al calentar piedra caliza y arcilla en un horno.
El hormigón romano de la tumba de Cecilia pertenece a la tecnología avanzada de la República tardía, que no utilizaba cemento Portland. Según Vitruvio, los constructores empleaban ladrillos o agregados de roca volcánica unidos con mortero de cal hidratada y tefra volcánica (fragmentos de vidrio y cristales de erupciones explosivas). Esta combinación producía muros gruesos que no colapsaban durante largos periodos.
Los principios descritos por Vitruvio se corroboran en edificaciones que aún perduran, como los mercados de Trajano (100‑110 d.C.) y numerosos muelles y rompeolas estudiados por Jackson y su equipo.
Lo que los romanos desconocían era que los cristales de leucita, un mineral rico en potasio presente en la tefra, se disolverían con el tiempo y modificarían la cohesión del hormigón de forma beneficiosa.
Para investigar la microestructura del mortero, Jackson colaboró con Linda Seymour y Admir Masic del MIT, y con Nobumichi Tamura del Lawrence Berkeley National Laboratory, empleando técnicas como microscopía electrónica, espectroscopía de rayos X y difracción micro‑rayos X.
¿Por qué el hormigón de la tumba de Cecilia es tan singular?
En los gruesos muros de la tumba, el mortero contiene tefra de la Pozzolana Rossa, una corriente piroclástica de los Alpes Albanos, que une ladrillos y agregados de lava. Este mortero es muy similar al usado en los mercados de Trajano, construido 120 años después.
En los estudios previos de los mercados de Trajano, los investigadores identificaron la fase de enlace C‑A‑S‑H (hidróxido de calcio‑aluminio‑silicato) y la presencia de estratlingita, cuyo cristal bloquea la propagación de microgrietas.
En la tumba de Cecilia, la tefra contenía mayor cantidad de leucita. Con siglos de filtración de agua de lluvia y subterránea, la leucita se disolvió liberando potasio. En el hormigón moderno, ese potasio provocaría geles expansivos y deterioro, pero en la tumba el potasio reorganizó la fase C‑A‑S‑H, generando dominios nanocristalinos que reforzaron la cohesión del material.
Los análisis de difracción y espectroscopía Raman mostraron áreas de C‑A‑S‑H intactas tras 2 050 años, junto a dominios modificados que adquirieron una naturaleza nanocristalina. Estos dominios “crean componentes cohesivos robustos en el hormigón”, afirma Jackson. A diferencia de los mercados de Trajano, aquí se formó mucho menos estratlingita.
Admir Masic, profesor del MIT, señala que la interfaz entre agregado y mortero es crucial para la durabilidad. En el hormigón romano, esas interfaces evolucionan constantemente, reforzándose y mejorando el rendimiento mecánico a lo largo de los siglos.
¿Podemos reproducir ese efecto hoy?
Jackson y su equipo están intentando trasladar los aprendizajes romanos a concretos modernos, dentro de un proyecto ARPA‑e del Departamento de Energía de EE. UU. La idea es usar agregados diseñados que imiten los efectos beneficiosos de la Pozzolana Rossa, sustituyendo la tefra antigua por magmas celulares ingenierizados.
Se estima que un hormigón inspirado en el romano podría reducir en un 85 % las emisiones de energía asociadas a su producción e instalar una vida útil de 50 años cuatro veces mayor que la del concreto marino actual.
Diseñar concretos con zonas interfaciales que se refuercen de forma continua representa una estrategia sostenible para prolongar la durabilidad de nuestras construcciones», concluye Masic.
