Los carbonatos mineralizados contribuyen a la durabilidad milenaria del hormigón romano
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| Cúpula de hormigón del Panteón de Roma. Fuente: Travelstoxphoto / Getty Images |
Descubren el secreto de la durabilidad milenaria del hormigón romano: el mezclado en caliente autorreparador
09 julio 2026.- Todos sabemos que Roma no se construyó en un día—y sus edificios desde luego no se han derrumbado en uno. El hormigón romano es uno de los materiales de construcción antiguos más resistentes, y los científicos querían aprender sus trucos para ayudar a desarrollar bloques de construcción más duraderos y de bajas emisiones.
Un equipo internacional de investigadores liderado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha revelado en la revista Science Advances el misterio detrás de la extrema resistencia del hormigón de la antigua Roma. El secreto de infraestructuras que han sobrevivido dos milenios no reside únicamente en la ceniza volcánica, como se pensaba, sino en una técnica de "mezclado en caliente" con cal viva que otorga al material una asombrosa capacidad para curar sus propias grietas.
Los investigadores acudieron a hormigón de casi 2000 años de antigüedad procedente de un retrete en un retiro imperial llamado la Villa de Adriano en Tivoli, Italia. Utilizaron imágenes de alta resolución para determinar qué minerales estaban presentes en el antiguo inodoro y cómo se unían. La muestra reveló roca volcánica negra, cal y compuestos fortalecedores llamados pozolanas, todos ellos comunes en estructuras romanas.
Pero al observar pequeñas características, como los poros y anillos de las rocas de nuevos minerales que se formaron alrededor de minerales más antiguos, los investigadores determinaron que un método crucial de soporte mecánico y prevención de grietas provenía de la formación de capas densas de calcita .
La calcita también rellenaba pequeños agujeros dentro de la estructura del hormigón, haciéndolo más resistente y evitando que el agua se filtrara. "Con el tiempo", explicaron los autores, "el crecimiento continuo de la calcita crea un efecto de autoreparación, cerrando grietas y mitigando daños adicionales causados por tensiones ambientales o cargas mecánicas." Si los científicos de materiales pueden aplicar este principio a materiales de construcción modernos, ¡quizá tengamos que agradecerle a un baño antiguo!
Durante décadas, la longevidad de edificaciones milenarias, como el Panteón, o de los antiguos puertos expuestos al agua de mar, se atribuyó casi en exclusiva al uso de material puzolánico (ceniza volcánica de la región de Pozzuoli). Sin embargo, los científicos se centraron en unos pequeños fragmentos blancos omnipresentes en el hormigón romano, conocidos como "clastos de cal". Históricamente, estos restos se consideraban defectos de una mezcla descuidada o materias primas de mala calidad, pero el nuevo estudio demuestra que son la verdadera clave de su durabilidad.
Los ingenieros romanos no utilizaban cal apagada, sino que empleaban cal viva directamente en la mezcla junto con agua y ceniza volcánica. Este proceso genera una reacción exotérmica que eleva drásticamente las temperaturas (mezclado en caliente) y crea una arquitectura de nanopartículas específica en los clastos de cal.
El mecanismo de supervivencia del material es un proceso químico reactivo:
- Cuando el hormigón sufre tensiones y se agrieta, las fisuras tienden a atravesar primero los clastos de cal debido a su alta superficie.
- Al penetrar el agua en la grieta, interactúa con esta cal creando una solución saturada de calcio.
- Esta solución cristaliza rápidamente como carbonato de calcio y sella la grieta por completo, impidiendo que el daño se propague.
Este descubrimiento no solo resuelve un enigma arqueológico milenario, sino que proporciona una base científica directa para desarrollar fórmulas de hormigón moderno más sostenibles. Dado que la industria del cemento actual es responsable de aproximadamente el 8 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, lograr estructuras que se autorreparen y reduzcan la necesidad de mantenimiento o sustitución podría disminuir drásticamente el impacto ambiental del sector.
Declaraciones Públicas
Admir Masic, químico del MIT y autor principal del estudio:
"Los beneficios del mezclado en caliente son dobles. Primero, cuando el hormigón se calienta a altas temperaturas, permite reacciones químicas que no son posibles usando solo cal apagada, produciendo compuestos asociados a altas temperaturas que de otro modo no se formarían. Segundo, esta temperatura incrementada reduce significativamente los tiempos de curado y fraguado al acelerarse todas las reacciones, permitiendo una construcción mucho más rápida".
"El material está ahí en el mar durante siglos y milenios; no necesitas ser ingeniero civil o científico de materiales para impresionarte al caminar por la playa y encontrar estos bloques del antiguo puerto romano casi intactos. [...] En nuestros experimentos con el hormigón inspirado en los romanos, los resultados fueron asombrosos: las grietas se curaron por completo en dos semanas y el agua dejó de fluir, mientras que en el hormigón moderno el agua siguió pasando".
