Perché il cemento degli antichi romani è più resistente del nostro?

La domanda è assolutamente lecita.

Se prestiamo attenzione ad alcune abitazioni costruite di “recente” nelle periferie della nostra Italia, notiamo in effetti una certa “debolezza” del cemento, che non lascia presagire una lunghissima durata. Poi però, andiamo a Roma e vediamo il Colosseo, che dopo millenni, è ancora li e sembra molto più robusto delle abitazioni circostanti.

Ma come è possibile?

Tralasciando i discorsi relativi alle manipolazioni delle varie aziende sui quantitativi effettivi di legante e di sabbia, la sostanziale differenza sta proprio nella natura del cemento.

Il cemento è un legante idraulico, ma è costituito di più componenti. Ad esempio, il più generale di tutti: il cemento Portland, è una miscela di due componenti essenziali

1. Clinker
2. Gesso

e altri tipi di additivi di minore importanza che non partecipano alla tenuta.

La differenza, tra il cemento dei giorni nostri e quello dei romani è proprio nella natura del Clinker.

Il cliker oggi usato è una miscela di più componenti tra i quali spiccano Silicato Bicalcico e Silicato tricalcico.

Quello dei romani era costituito in forte prevalenza da silicato bicalcico.

I risultati sono evidenti ai giorni nostri. Il Silicato tricalcico, infatti velocizza i tempi di “solidificazione” (passatemi il termine) del cemento, a scapito della sua durezza. Questo è di comune accordo con il mercato che vuole edifici belli e pronti nel minor tempo possibile. Se poi dopo qualche tempo vanno rinnovati va sempre a favore dello stesso mercato.

Il cemento dei romani invece, basato su clinker fatto in prevalenza da silicato bicalcico, aveva lunghissimi tempi di solidificazione, ma in favore di una durezza per noi inimmaginabile.

Ma e importante capire la differenza, quello romano non è cemento nel senso di Portland (il tipo di cemento più utilizzato, usato come legante nella preparazione del calcestruzzo), la differenza sta anche nel fatto che le temperature di sviluppo del clicker di Portland sono molto più alte, mentre i romani rimanevano con i loro forni a temperature più basse (intorno ai 700/900 gradi per i romani e oltre i mille negli altiforni moderni). Alla fine quindi il moderno cemento di Portland contiene 4 elementi di cui due importanti al fine della resistenza silicato bi e tricalcico (c3s e c2s). Il C3S si sviluppa a temperature elevatissime.

La composizione di questi 4 ingredienti da variare il tempo di indurimento del cls. guarda questo grafico (vedi immagine allegata), come vedi il c3s (la parte più importante nel moderno cls) si idrata subito.

Il silicato tricalcico (tipico del moderno cemento) ha una reazione molto veloce e sviluppa resistenze in poco tempo, è da qui che si può dire che in 28 giorni è maturato. Ma se questo grafico lo vedi su una scala di anni, già qua puoi vedere come il c2s nel tempo recupera fino a quando in un punto supera il c3s!!

Inoltre la reazione lenta e a basso valore del c2s (esotermica) genera un rilascio di CO2 minore, positivo per l’ambiente.

Da un lato il cemento moderno permette quindi ottime prestazioni rapidamente, dall’atto inquina un sacco.

Tutto questo senza tenere in conto altre concetti che rendono il confronto tra cls odierno e caementa romana completamente superfluo.