Hormigón romano

format_list_bulleted Contenido keyboard_arrow_down
ImprimirCitar
picture showing the concrete underside of a large dome
El Panteón en Roma es un ejemplo de construcción de hormigón romano.
Puerto de Cesarea: un ejemplo de la tecnología de hormigón romano bajo el agua a gran escala
El hormigón romano, también llamado opus caementicium, se utilizaba en la construcción de la antigua Roma. Al igual que su equivalente moderno, el hormigón romano se basaba en un cemento de fraguado hidráulico añadido a un árido.Muchos edificios y estructuras que aún se conservan, como puentes, embalses y acueductos, se construyeron con este material, lo que demuestra su versatilidad y durabilidad. Su resistencia se mejoraba en ocasiones mediante la incorporación de ceniza puzolánica cuando estaba disponible (particularmente en la Bahía de Nápoles). La adición de ceniza impedía la propagación de grietas. Investigaciones recientes han demostrado que la incorporación de mezclas de diferentes tipos de cal, formando conglomerados («clastos»), permitía que el hormigón se autorreparara.El hormigón romano se utilizó ampliamente desde aproximadamente el año 150 a. C.; algunos estudiosos creen que se desarrolló un siglo antes.Se utilizaba a menudo en combinación con revestimientos y otros soportes, y los interiores se decoraban con estuco, frescos o mármol coloreado. Los avances innovadores en este material, parte de la llamada revolución del hormigón, contribuyeron a formas estructuralmente complejas. El ejemplo más destacado es la cúpula del Panteón, la cúpula de hormigón no reforzado más grande y antigua del mundo.El hormigón romano se diferencia del hormigón moderno en que los áridos solían incluir componentes más grandes; por lo tanto, se colocaba en lugar de verterse. Los hormigones romanos, como cualquier hormigón hidráulico, solían fraguar bajo el agua, lo cual era útil para puentes y otras construcciones ribereñas.

Referencias históricas

Bare concrete dome interior today called the Temple of Mercury with two square windows halfway up the dome on the far side, a circular oculus at the top, and a water level that reaches up to the base of the dome
El llamado "Temple of Mercury" en Baiae, un romano frigidarium piscina de un baño construido en el siglo I a.C. que contiene la cúpula de hormigón sobreviviente más antigua, y la más grande antes del Panteón.
Vitruvio, escribiendo alrededor del año 25 a. C. en sus Diez Libros de Arquitectura, distinguió los tipos de materiales apropiados para la preparación de morteros de cal. Para morteros estructurales, recomendó la puzolana (pulvis puteolanus en latín), la arena volcánica de los yacimientos de Pozzuoli, de color marrón amarillento grisáceo en la zona de Nápoles y marrón rojizo cerca de Roma. Vitruvio especifica una proporción de 1 parte de cal por 3 partes de puzolana para el mortero utilizado en edificaciones y de 1:2 para trabajos bajo el agua.Los romanos fueron los primeros en utilizar hormigón hidráulico en estructuras submarinas costeras, probablemente en los puertos de Baiae antes de finales del siglo II a. C. El puerto de Cesarea es un ejemplo (22-15 a. C.) del uso de la tecnología romana del hormigón submarino a gran escala, para lo cual se importaron enormes cantidades de puzolana de Puteoli.Para la reconstrucción de Roma tras el incendio del año 64 d. C. que destruyó gran parte de la ciudad, el nuevo código de construcción de Nerón exigía, en gran medida, el hormigón revestido de ladrillo. Esto parece haber impulsado el desarrollo de las industrias del ladrillo y el hormigón.
Ejemplo opus caementicium en una tumba en el antiguo camino apostólico en Roma. El revestimiento original ha sido eliminado.

Propiedades materiales

El hormigón romano, como cualquier hormigón, se compone de un árido y mortero hidráulico, un aglutinante mezclado con agua que endurece con el tiempo. La composición del árido variaba e incluía fragmentos de roca, baldosas cerámicas, clastos de cal y escombros de ladrillo procedentes de los restos de edificios previamente demolidos. En Roma, la toba, fácilmente disponible, se utilizaba a menudo como árido.El yeso y la cal viva se utilizaban como aglutinantes. Los polvos volcánicos, llamados puzolana o "arena de pozo", se preferían cuando era posible obtenerlos. La puzolana hace que el hormigón sea más resistente al agua salada que el hormigón moderno. El mortero puzolánico tenía un alto contenido de alúmina y sílice.Una investigación realizada en 2023 reveló que los clastos de cal, anteriormente considerados un indicio de una técnica de agregación deficiente, reaccionan con el agua que se filtra en las grietas. Esto produce calcio reactivo, que permite la formación de nuevos cristales de carbonato de calcio y el resellado de las grietas. Estos clastos de cal tienen una estructura frágil, probablemente creada mediante una técnica de "mezcla en caliente" con cal viva en lugar de la tradicional cal apagada, lo que provoca que las grietas se desplacen preferentemente a través de los clastos de cal, desempeñando así un papel fundamental en el mecanismo de autocuración.El hormigón, y en particular el mortero hidráulico responsable de su cohesión, era un tipo de cerámica estructural cuya utilidad residía en gran medida en su plasticidad reológica en estado pastoso. El fraguado y endurecimiento de los cementos hidráulicos se derivaba de la hidratación de los materiales y la subsiguiente interacción química y física de estos productos de hidratación. Esto difería del fraguado de los morteros de cal apagada, los cementos más comunes del mundo prerromano. Una vez fraguado, el hormigón romano mostraba poca plasticidad, aunque conservaba cierta resistencia a las tensiones de tracción.
Estructura de cristal de tobermorite: célula de unidad elemental
El fraguado de los cementos puzolánicos tiene mucho en común con el de su homólogo moderno, el cemento Portland. La alta composición de sílice de los cementos puzolánicos romanos es muy similar a la del cemento moderno al que se le han añadido escorias de alto horno, cenizas volantes o humo de sílice.Se cree que la resistencia y longevidad del hormigón "marino" romano se benefician de la reacción del agua de mar con una mezcla de ceniza volcánica y cal viva para crear un cristal excepcional llamado tobermorita, que puede resistir la fractura. Al filtrarse el agua de mar por las diminutas grietas del hormigón romano, reaccionó con la phillipsita, presente de forma natural en la roca volcánica, creando cristales aluminosos de tobermorita. El resultado es candidato a ser "el material de construcción más duradero de la historia de la humanidad". En cambio, el hormigón moderno expuesto al agua salada se deteriora en cuestión de décadas.El hormigón romano de la tumba de Cecilia Metella presenta otra variación con mayor contenido de potasio que desencadenó cambios que «refuerzan las zonas de interfaz y potencialmente contribuyen a un mejor rendimiento mecánico».

Tecnología sismica

Otra vista del Panteón en Roma, incluyendo la cúpula concreta
En un entorno tan propenso a terremotos como la península itálica, las interrupciones y construcciones internas en muros y cúpulas creaban discontinuidades en la masa de hormigón. Algunas partes del edificio podían entonces desplazarse ligeramente al moverse el terreno para absorber dichas tensiones, mejorando así la resistencia general de la estructura. En este sentido, los ladrillos y el hormigón eran flexibles. Quizás fue precisamente por esta razón que, aunque muchos edificios sufrieron grietas graves por diversas causas, se mantienen en pie hasta nuestros días.Otra tecnología empleada para mejorar la resistencia y estabilidad del hormigón fue su gradación en las cúpulas. Un ejemplo es el Panteón, donde el árido de la región superior de la cúpula consiste en capas alternas de toba ligera y piedra pómez, lo que le da al hormigón una densidad de 1350 kilogramos por metro cúbico (84 lb/pie cúbico). La cimentación de la estructura utilizó travertino como árido, con una densidad mucho mayor de 2200 kilogramos por metro cúbico (140 lb/pie cúbico).

Uso moderno

Los estudios científicos sobre el hormigón romano desde 2010 han atraído la atención de los medios de comunicación y de la industria. Debido a su excepcional durabilidad, longevidad y menor impacto ambiental, empresas y municipios están comenzando a explorar el uso del hormigón de estilo romano en Norteamérica. Esto implica reemplazar la ceniza volcánica con ceniza volante de carbón, que posee propiedades similares. Sus defensores afirman que el hormigón elaborado con ceniza volante puede costar hasta un 60 % menos, ya que requiere menos cemento. También tiene una menor huella ambiental, gracias a su menor temperatura de cocción y una vida útil mucho mayor. Se han descubierto ejemplos utilizables de hormigón romano expuesto a entornos marinos hostiles con 2000 años de antigüedad y con poco o ningún desgaste. En 2013, la Universidad de California en Berkeley publicó un artículo que describía por primera vez el mecanismo por el cual el compuesto supraestable de silicato de calcio y aluminio hidratado une el material. Durante su producción, se libera menos dióxido de carbono a la atmósfera que con cualquier proceso moderno de producción de hormigón. No es casualidad que los muros de los edificios romanos sean más gruesos que los de los edificios modernos. Sin embargo, el hormigón romano continuó adquiriendo resistencia durante varias décadas después de finalizada la construcción.

Véase también

  • cemento modificado energetically (energetically modified cement)EMC) – Clase de cemento, procesado mecánicamente para transformar la reactividad
  • Geopolímero – Polimérico Si–O–Al marco similar a los zeolitas pero amorfo
  • ladrillo romano – Estilo de ladrillo utilizado en la arquitectura romana antigua
  • cemento romano – Cemento hecho por la quema de septaria, no relacionado con la antigua Roma
  • Actividad Pozolanica – Capacidad de los materiales ricos en sílice para reaccionar con hidroxido de calcio para formar hidratantes de silicato de calcio
  • Tobermorite – Inosilicate mineral de alteración en piedra caliza metamorfosada y en skarn

Literatura

  • Adam, Jean-Pierre; Mathews, Anthony (2014). Edificio romano. Florencia: Taylor & Francis. ISBN 9780203984369.
  • Lancaster, Lynne C. (2009). Concrete Vaulted Construction in Imperial Rome: innovations in context. Cambridge University Press. ISBN 9780521842020.
  • Lechtman, Heather; Hobbs, Linn (1986). "El hormigón romano y la revolución arquitectónica romana". En W.D. Kingery (ed.). Cerámica y CivilizaciónVol. 3: High Technology Cerámica: Pasado, presente, futuro. American Ceramics Society. ISBN 091609488X.
  • MacDonald, William Lloyd (1982). La Arquitectura del Imperio Romano, v.2, un Appraisal Urbano. New Haven: Universidad de Yale Prensa. ISBN 9780300034561.

Referencias

  1. ^ a b Chandler, David L. (6 de enero de 2023). "¿Por qué el hormigón romano era tan duradero?". MIT Noticias. Archivado desde el original el 21 de enero de 2023.
  2. ^ a b "Asociación Nacional Pozzolan: La Historia de Pozzolanes Naturales". pozzolan.org. Retrieved 2021-02-21.
  3. ^ Boëthius, Axel; Ling, Roger; Rasmussen, Tom (1978). "Etruscan y Early Roman Architecture". Yale/Pelican history of art. Yale University Press. pp. 128 –129. ISBN 978-0300052909.
  4. ^ "Aqua Clopedia, un diccionario de imagen en acueductos romanos: hormigón romano / opus caementicium". romanoqueductos.info romana. Retrieved 2023-01-24.
  5. ^ Moore, David (febrero de 1993). "El Riddle of Ancient Roman Concrete". S Dept. of the Interior, Bureau of Reclamation, Upper Colorado Region. Retrieved 20 de mayo 2013.
  6. ^ Henig, Martin, ed. (1983). Un manual de arte romano. Phaidon. p. 30. ISBN 0714822140.
  7. ^ "Baiae, sitio histórico, Italia". Encyclopedia Britannica.
  8. ^ Lancaster 2009, pág. 40.
  9. ^ Mark, Robert; Hutchinson, Paul (marzo de 1986). "Sobre la estructura del Panteón Romano". The Art Bulletin. 68 1). New York, NY: College Art Association: 24. doi:10.2307/3050861. JSTOR 3050861.
  10. ^ a b c d e Lechtman " Hobbs 1986.
  11. ^ Vitruvius. De Architectura, Libro II:v,1; Libro V:xii2.
  12. ^ Oleson et al., 2004, The ROMACONS Proyecto: A Contribution to the Historican and Engineering Analysis of the Hydrauilc Concrete in Roman Maritime Structures, International Journal of Nautical Archaeology 33.2: 199-229
  13. ^ Hohlfelder, R. 2007. "Construyendo el puerto de Cesarea Palaestina, Israel: Nueva Evidencia de la Campaña de Campo ROMACONS de octubre de 2005". International Journal of Nautical Archaeology 36:409-415.
  14. ^ "Ciudad invisible de Roma". BBC Uno. Retrieved 6 de julio 2017.
  15. ^ Wayman, Erin (16 de noviembre de 2011). "Los secretos de los edificios de la antigua Roma". Smithsonian.com. Retrieved 24 de abril 2012.
  16. ^ Seymour, Linda; et al. (2023). "Mezcla de alegría: Mecánicas ideas sobre la durabilidad del antiguo hormigón romano". Avances científicos. 9 (1): eadd1602. Bibcode:2023SciA....9D1602S. doi:10.1126/sciadv.add1602. Hdl:1721.1/147056. PMC 9821858. PMID 36608117. S2CID 255501528.
  17. ^ a b Guarino, Ben (4 de julio de 2017). "Los romanos antiguos hicieron el hormigón 'más duradero' del mundo. Es posible que lo usemos para dejar de subir mares". El Washington Post.
  18. ^ Jackson, Marie D.; Mulcahy, Sean R.; Chen, Heng; Li, Yao; Li, Qinfei; Cappelletti, Piergiulio; Wenk, Hans-Rudolf (2017). "Phillipsite and Al-tobermorite mineral cements produced through low-temperature water-rock reactions in Roman marine concrete". American Mineralogist. 102 (7): 1435 –1450. Bibcode:2017AmMin.102.1435J. doi:10.2138/am-2017-5993CCBY. ISSN 0003-004X.
  19. ^ McGrath, Matt (4 de julio de 2017). "Los científicos explican el hormigón de larga data de Roma". BBC Noticias. Retrieved 6 de julio 2017.
  20. ^ Ouellette, Jennifer (1 de enero de 2022). "La tumba de la nobleza revela nuevos secretos del hormigón altamente duradero de la antigua Roma". Ars Technica. Retrieved 5 de enero 2022.
  21. ^ MacDonald 1982, fig. 131B.
  22. ^ K. de Fine Licht, The Rotunda in Rome: A Study of Hadrian's Pantheon. Jutland Archaeological Society, Copenhague, 1968, págs. 89 a 94, 134 a 35
  23. ^ "Fixing Canada's Infrastructure with Volcanoes". Trebuchet Capital Partners Research. 15 octubre 2015. Retrieved 19 de agosto 2016.
  24. ^ Patrick, Neil (6 septiembre 2016). "Por 25 a.C., los romanos antiguos desarrollaron una receta de hormigón específicamente utilizada para el trabajo submarino que es esencialmente la misma fórmula utilizada hoy". El Vintage News.
  25. ^ M. D. Jackson, S. R. Chae, R. Taylor, C. Meral, J. Moon, S. Yoon, P. Li, A. M. Emwas, G. Vola, H.-R. Wenk, y P. J. M. Monteiro, "Desbloquear los secretos de Al-tobermorite en hormigón marino romano", American Mineralogist, Volumen 98, pp. 1669–1687, 2013.
  26. ^ Jackson, Marie D.; Moon, Juhyuk; Gotti, Emanuele; Taylor, Rae; Chae, Sejung R.; Kunz, Martin; Emwas, Abdul-Hamid; Meral, Cagla; Guttmann, Peter; Levitz, Pierre; Wenk, Hans-Rudolf; Monteiro, Paulo J. M. (28 de mayo de 2013). "Material y Elastic Properties of Al-Tobermorite in Ancient Roman Seawater Concrete". Journal of the American Ceramic Society. 96 (8): 2598 –2606. doi:10.1111/jace.12407. Retrieved 4 de noviembre 2023.
  27. ^ "Renacimiento del hormigón romano: reducción de las emisiones de carbono". constructionspecifier.com29 de diciembre de 2016. Retrieved 27 de junio, 2022.
  • Hunt, Katie (2023-01-06). "Por qué el hormigón romano supera a su homólogo moderno". CNN. Retrieved 2023-01-07.
  • Preuss, Paul (2013-06-04). "Concreto de agua marina romana mantiene el secreto para cortar emisiones de carbono". Berkeley Lab News Center. Retrieved 2023-01-07.
  • Wayman, Erin (2011-11-16). "Los secretos de los edificios de la antigua Roma". Smithsonian Magazine. Retrieved 2023-01-07.
Más resultados...
Te puede interesar
Tamaño del texto:
undoredo
format_boldformat_italicformat_underlinedstrikethrough_ssuperscriptsubscriptlink
save
cancelcheck_circle