Cómo se explica que estructuras milenarias como el Coliseo de Roma; el templo-pirámide 16 de Copán, en Honduras; y la Gran Muralla china, por dar tres ejemplos, se mantengan en pie y en buen estado después de miles de años. Y que, en cambio, edificaciones más recientes, no tengan ni siquiera un siglo, muestran daños por el paso del tiempo.
¿Qué materiales usaron y cuáles técnicas aplicaron los antiguos constructores en Europa, Asia y América para que sus estructuras se mantengan? Es una pregunta que muchos se han hecho y que algunos científicos se han dedicado a buscar las respuestas en los materiales usados en la construcción de edificios milenarios.
Lo que dicen los edificios del pasado
Hasta ahora, los científicos han determinado que los antiguos utilizaban en sus edificaciones una variedad de ingredientes que se utilizan hoy y que no son abundantes. Cortezas de árbol, ceniza volcánica, arroz, cerveza y hasta orina son algunos de los elementos hallados por los arqueólogos. Estos materiales parecen tener la propiedad de fortalecerse con el tiempo y reparar grietas.
El hormigón, el material de la modernidad, es muy resistente. Soporta rascacielos, túneles y estructuras pesadas en general. Sin embargo, frente a los materiales antiguos queda en desventaja. Su vida útil se calcula en entre 50 y 100 años. Muy poco, si se compara con los materiales usados en la construcción de edificios del Imperio romano que hoy se pueden visitar y admirar.
Las construcciones y el cambio climático
Los desafíos contemporáneos obligan a que las edificaciones sean sustentables y duraderas. Se trate de estructuras residenciales o comerciales o de túneles, autopistas, viaductos o simples aceras. Descubrir cómo construían los antiguos ayudaría a lograr un uso más racional de los recursos cada vez más escasos.
De acuerdo con un informe reciente de Naciones Unidas, la infraestructura moderna es responsable de más de un tercio de las emisiones de CO2. Solo la producción de cemento representa más del 7 % de esas emisiones. «Si se mejoran las propiedades del material utilizando recetas tradicionales de los mayas o de los antiguos chinos, se puede producir material utilizable en la construcción moderna de una manera más sostenible», dijo Carlos Rodríguez-Navarro, investigador de la Universidad de Granada, España.
Y se hizo el concreto
En el Imperio romano, alrededor del año 200 a.C., los arquitectos erigieron estructuras de hormigón majestuosas que han resistido el paso del tiempo. La cúpula del Panteón y los robustos acueductos que aún transportan agua son muestra evidente de la durabilidad del material usado. John Oleson, arqueólogo de la Universidad de Victoria en Canadá, llamó la atención sobre la infraestructura portuaria romana. Aunque las olas del mar la han azotado durante siglos, el concreto se mantiene prácticamente igual que cuando fue vertido hace dos mil años.
Hoy en día el hormigón es una mezcla de cemento, que se obtiene al someter a altas temperaturas piedra caliza y arcilla, que luego son molidas. Agua, roca y grava fragmentadas. Los antiguos constructores, según registros del arquitecto Vitruvio, emplearon un proceso similar. Combinaban materiales como piedra caliza calcinada y arena volcánica con agua y grava. Esta mezcla generaba reacciones químicas que cohesionaban los elementos.
¿Qué hace tan resistente el hormigón de la Roma antigua?
Los científicos han comenzado a desentrañar el misterio de la capacidad del concreto romano para resistir milenios. Se cree que la clave radica en su peculiar habilidad de autorreparación, aunque los detalles aún no están completamente claros. Investigaciones recientes, como la de Admir Masic, ingeniero civil y ambiental del Instituto de Tecnología de Massachusetts, sugieren que los fragmentos de cal incrustados en los edificios romanos antiguos son clave en el proceso de autorrecuperación.
Los fragmentos de cal, que se suponía indicaban defectos en la mezcla de concreto, parecen alimentar más bien la capacidad de autorreparación del material. Cuando se forman grietas, el agua se filtra en el hormigón y activa las bolsas de cal sobrantes, lo que desencadena nuevas reacciones químicas que pueden rellenar las secciones dañadas.
Marie Jackson, geóloga de la Universidad de Utah, plantea una perspectiva diferente. Su investigación apunta a que la clave podría residir en los materiales volcánicos específicos empleados por los romanos. Los constructores mezclaban rocas volcánicas que quedaban tras las erupciones con el concreto. Este material, naturalmente reactivo, evoluciona con el tiempo al interactuar con los elementos, lo que le permite sellar las grietas que surgen. La capacidad del concreto romano de adaptarse con el tiempo «es verdaderamente la genialidad del material. El hormigón estaba tan bien diseñado que se repara solo», subraya Jackson.
La construcción más allá de Roma
En la antigua ciudad maya de Copán, en Honduras, los templos y las esculturas de cal han permanecido intactos por más de 1.000 años, a pesar de estar expuestos al calor y la humedad. Un estudio de investigadores de la Universidad de Granada, publicado en abril pasado, indica que los árboles que brotan de algunas estructuras podrían contener el secreto de su longevidad. Los científicos se reunieron con albañiles locales en Honduras que rastrearon su linaje hasta los constructores mayas
Por sugerencia de los albañiles, los investigadores mezclaron la cal con extractos de árboles locales, como chukum y jiote. El material resultante proporciona durabilidad y resistencia contra daños físicos y químicos. Los extractos de los árboles, explicó Rodríguez-Navarro, se incorporan a la estructura molecular del yeso, e imita materailes naturales tan resistentes como conchas marinas y espinas de erizos de mar.
Otros estudios han hallado en estructuras milenarias todo tipo de materiales: extractos de frutas, leche, cuajada de queso, cerveza, estiércol y orina. La argamasa que une algunas de las estructuras más famosas de China, como la Gran Muralla y la Ciudad Prohibida, incluye restos de almidón de arroz pegajoso.
Con la mirada en el presente
Aunque algunos de estos materiales descubiertos pueden parecer fortuitos, es probable que los constructores antiguos supieran lo que buscaban. Conocían factores climáticos determinantes para la durabilidad de sus construcciones y usaban los materiales que conocían y requerían garantizar por muchos años.
Al respecto, Cecilia Pesce, científica de materiales de la Universidad de Sheffield, Inglaterra, sugiere que algunos de los antiguos constructores podrían haber tenido suerte en sus experimentos. Propone la tesis de que los albañiles de épocas remotas arrojaban casi cualquier cosa a sus mezclas, siempre que fueran económicas y accesibles. De este modo, algunas construcciones levantadas con materiales poco resistentes no tuvieron éxito y desaparecieron con el tiempo. Solo quedaron en pie las que fueron construidas con materiales resistentes.
Los científicos modernos están tratando de incorporar las lecciones aprendidas de estas estructuras antiguas en la construcción sostenible y la mejora de los materiales. Esto podría tener un impacto significativo en la reducción de la demolición, el mantenimiento y el uso de materiales a largo plazo en la construcción actual.
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