Le béton de la Rome antique était incroyablement solide – les scientifiques viennent peut-être de comprendre pourquoi

• Le béton de la Rome antique est incroyablement durable, encore plus que le béton moderne.
• Les scientifiques se sont longtemps demandé ce qui lui donnait sa force incroyable.
• Une équipe a peut-être percé le mystère en se concentrant sur de minuscules taches blanches autrefois considérées comme des imperfections.

C’est l’un des grands mystères de l’archéologie : comment les Romains ont-ils créé un béton si solide que leurs édifices sont encore debout 2 000 ans plus tard ?

La question a longtemps intrigué les scientifiques, non seulement parce que le béton a une résistance incroyable, mais aussi parce qu’il semble capable de s’auto-réparer, ce qui signifie que les fissures disparaissent inexplicablement avec le temps.

Le Panthéon de Rome en est un parfait exemple. La structure, construite autour de l’an 126, a été constamment utilisée depuis lors. Mais son dôme complexe a l’air neuf, même aujourd’hui.

Alors, qu’est-ce qui rend ce matériau si spécial ? Un groupe de scientifiques du MIT et de Harvard, qui ont publié leurs résultats dans la revue à comité de lecture Science Advances le 6 janvier, l’ont peut-être déchiffré.

Ces scientifiques suggèrent que le secret réside dans les taches blanches trouvées dans le béton appelées « clastes de chaux ».

Imperfections blanches qui rendent le béton parfait

Bien que ces taches soient présentes dans presque toutes les structures romaines, elles ont généralement été rejetées comme des imperfections dans les matériaux de construction.

Tout béton est composé de quelques éléments de base : un liant liquide, appelé mortier, et des agrégats (généralement du gravier meuble, du sable ou de petites roches). Le mortier romain était fabriqué à partir de chaux, un produit chimique créé en chauffant du calcaire.

La croyance générale était que la chaux était d’abord mélangée à de l’eau, avant d’être ajoutée aux granulats. Les taches étaient considérées comme un signe que le mortier n’était pas bien mélangé par les constructeurs.

Mais Admir Masic, auteur de la recherche et professeur de génie civil et environnemental au MIT, a déclaré qu’il n’avait jamais été vraiment convaincu.

« Si les Romains ont déployé tant d’efforts pour fabriquer un matériau de construction exceptionnel, en suivant toutes les recettes détaillées qui avaient été optimisées au cours de nombreux siècles, pourquoi auraient-ils déployé si peu d’efforts pour assurer la production d’un produit final bien mélangé ? » a-t-il déclaré dans un communiqué de presse

Après avoir étudié les taches de plus près, Masic et l’équipe de scientifiques ont conclu qu’elles étaient susceptibles d’avoir été placées là exprès. Ceci, ont-ils découvert, était crucial pour la propriété d’auto-guérison du béton.

Taches extrêmement importantes pour l’auto-guérison

Les clastes de chaux – les taches blanches – sont assez cassants, et c’est une bonne chose.

Lorsque des fissures apparaissent dans le béton, les clastes s’effritent, libérant du calcium qui peut traverser la fracture. Lorsque l’eau s’infiltre dans les fissures, le calcium, vu ci-dessus en rouge, réagit avec l’eau, créant de nouveaux cristaux.

Ces cristaux remplissent automatiquement la fissure et fixent la structure.

Un mélange explosif

Les scientifiques pensent que cela ne pourrait se produire que si la chaux était ajoutée au béton sous sa forme chauffée et en poudre.

Juste après avoir été chauffée dans le four, la chaux est très réactive et peut être dangereuse.

Il est extrêmement déshydraté à ce stade. Ainsi, dès que ce produit chimique entre en contact avec l’eau, il l’incorpore dans sa structure chimique pour en faire une molécule plus stable. Cette réaction libère beaucoup d’énergie, ce qui libère une chaleur intense.

Lorsque les gens fabriquent du béton, ils ajoutent généralement d’abord de l’eau à la chaux en poudre, la laissent refroidir, puis ajoutent les granulats.

Mais en mélangeant la chaux avec les granulats, puis en ajoutant de l’eau, les Romains ont créé une explosion contrôlée, augmentant la chaleur dans le mélange juste assez pour modifier la composition chimique du béton, ce qui a conduit à l’incorporation des clastes de chaux, a déclaré Masic.

Les scientifiques ont mis leur théorie à l’épreuve. Ils ont fabriqué des blocs de béton, l’un utilisant la chaux en poudre et l’autre utilisant une version plus moderne du béton qui n’en avait pas. Ensuite, ils ont délibérément brisé les blocs pour créer des fissures.

Ils ont constaté que la formulation romaine avait été réparée en quelques semaines sous un filet d’eau. La formulation moderne ne l’a pas fait.