Découvrir le secret qui a permis au béton romain de durer des milliers d'années

(Dan Tri) - Sans technologie moderne, les anciennes structures romaines sont toujours debout depuis plus de 2 000 ans.

Béton auto-cicatrisant

Le béton est le matériau de base de la plupart des constructions modernes. Mais comparé à l'incroyable durabilité des monuments antiques comme le Colisée ou le Panthéon, le béton d'aujourd'hui a une durée de vie bien plus courte et nécessite des réparations constantes. Qu'est-ce qui fait la différence ?

Une nouvelle étude du Massachusetts Institute of Technology (MIT, États-Unis) a révélé le secret caché au plus profond des blocs de béton de la Rome antique : la capacité d'auto-réparation, une caractéristique qui semble n'exister que dans la science- fiction.

Le Colisée romain est toujours debout après des millénaires. (Photo : Archdaily).

L'équipe de recherche a analysé des échantillons de béton prélevés dans les ruines des remparts antiques de Privernum (Italie). Les résultats ont montré que, bien que les principaux ingrédients soient encore des matériaux familiers tels que la cendre volcanique de pouzzolane, le tuf et la chaux, de petits cristaux blancs sont apparus à l'intérieur, ce que l'on pensait jusqu'alors être des « erreurs de mélange ».

En fait, c'est la chaux elle-même qui est la clé. Lorsque le béton se fissure et que l'eau s'infiltre, les paillettes de chaux non réactives déclenchent immédiatement un processus chimique, créant une solution saturée de calcium.

Cette solution cristallise ensuite en carbonate de calcium, un composé capable de combler les fissures et de recoller les particules de matériaux environnantes. Ainsi, le béton « répare » sa structure sans intervention humaine.

Cette réaction est tout à fait naturelle, semblable à la façon dont le corps humain cicatrise les plaies cutanées. Selon l'équipe de recherche, il s'agit d'une caractéristique très rare dans les matériaux de construction : un mécanisme d'« auto-cicatrisation chimique ».

Différents modes de production

Une autre différence majeure résidait dans la technique de fabrication du béton. Au lieu d'utiliser de la chaux éteinte (chaux mélangée à de l'eau), les Romains utilisaient peut-être une technique de malaxage à chaud. Ils ajoutaient de la chaux vive directement au mélange de granulats et de cendres de pouzzolane, puis de l'eau.

Cette image agrandie montre un matériau cimentaire à base d'aluminosilicate de calcium (CASH) formé lorsque des cendres volcaniques et de la chaux réagissent avec l'eau de mer. Des cristaux de platine d'Al-tobermorite se sont développés dans la matrice cimentaire CASH (Photo : Getty).

La réaction thermique générée par ce processus crée des fragments de chaux non décomposés qui agissent comme des réserves de calcium.

Après des dizaines, voire des centaines d’années, lorsque le bloc de béton se fissure sous l’effet du climat, des tremblements de terre ou des charges, ces réserves de calcium s’activent, créant une réaction en chaîne auto-réparatrice.

Cette découverte permet non seulement d’expliquer pourquoi les structures romaines ont perduré pendant des millénaires, mais ouvre également de nouvelles perspectives pour l’industrie moderne des matériaux de construction.

Le professeur Admir Masic, chef de l'équipe de recherche du MIT, a déclaré que si cette technologie d'auto-réparation était recréée et appliquée au béton moderne, nous pourrions prolonger la durée de vie des bâtiments, réduire considérablement les coûts de réparation et, surtout, réduire les émissions de gaz à effet de serre.

L'industrie du ciment est actuellement responsable d'environ 8 % des émissions mondiales de carbone, principalement dues à la production, au transport et à l'entretien des bâtiments. Le développement d'un béton auto-cicatrisant, à l'instar des Romains de l'Antiquité, pourrait contribuer à changer cette situation.

Sans recourir à des matériaux ultra-avancés ni à des chaînes industrielles complexes, les techniques ancestrales continuent de démontrer leur puissance intemporelle. Et parfois, pour progresser, l'humanité est contrainte de se pencher sur ce que nos ancêtres ont laissé derrière eux.

Source : https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-bi-mat-giup-be-tong-la-ma-ben-hang-nghin-nam-20250728070224281.htm