Pourquoi le béton romain vieux de 2 000 ans « bat-il »-t-il encore le béton moderne en termes de durabilité ?

Plus le béton créé par les anciens Romains était exposé à la pluie et au soleil, plus il devenait durable grâce à un secret particulier dans les matériaux et la manière de mélanger le béton.

Les anciens Romains étaient connus comme des maîtres de la construction et de l’ingénierie. L’un de leurs chefs-d’œuvre les plus impressionnants était le système d’aqueduc, qui fonctionne encore aujourd’hui. La durabilité intemporelle des structures romaines est en grande partie attribuée à un matériau unique appelé béton pouzzolanique.

Ce type de béton doit son nom à la ville de Pozzuoli, en Italie, et est le facteur qui permet à de nombreuses structures romaines de survivre pendant des milliers d'années. Un exemple typique est le Panthéon, la plus grande structure en béton non armé du monde . Après près de 2 000 ans, le Panthéon est toujours debout, témoignage de la sophistication de l'ingénierie romaine antique.

Le béton romain et le « secret » de l'auto-guérison

Le béton pouzzolanique est fabriqué à partir d'un mélange de cendres volcaniques (pouzzolane) et de chaux. Lorsqu'ils sont mélangés à de l'eau, ces deux ingrédients réagissent chimiquement pour créer un béton solide. Mais le secret du béton romain ne réside pas seulement dans les ingrédients, mais aussi dans la façon dont les Romains les mélangeaient.

Dans des échantillons de béton romain excavés, les scientifiques ont trouvé de petits morceaux blancs de chaux. Auparavant, on pensait que cela était dû à un mauvais mélange du béton ou à des matériaux de mauvaise qualité. Cependant, une étude menée par une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a démontré le contraire. Ces morceaux de chaux ne sont pas une erreur technique, mais sont la « clé » pour créer la durabilité exceptionnelle du béton romain.

Une équipe de chercheurs du MIT, dirigée par le scientifique Admir Masic, a analysé des échantillons de béton vieux de 2 000 ans provenant du site de Privernum en Italie. Ils ont découvert qu'au lieu d'utiliser de la chaux éteinte (la chaux habituelle fabriquée à partir d'hydroxyde de calcium), les Romains auraient pu utiliser de la chaux vive (oxyde de calcium) et la mélanger directement avec de la pouzzolane et de l'eau à très haute température. Cette technique est appelée « mélange à chaud ».

Selon les recherches, le processus de mélange à chaud offre deux avantages importants. Premièrement, les températures élevées créent des composés chimiques spéciaux qui ne peuvent pas être formés avec de la chaux seule, ce qui confère au béton une plus grande durabilité. De plus, le temps de durcissement et de durcissement du béton a été raccourci, ce qui a permis aux Romains de construire des structures plus rapidement.

La caractéristique la plus particulière de la technique du mélange à chaud est la capacité d’auto-cicatrisation du béton. Lorsque le béton se fissure, les fissures ont tendance à s’étendre jusqu’aux morceaux de chaux dans le bloc de béton. Lorsqu'il est exposé à l'eau, le calcaire réagit chimiquement, créant une solution riche en calcium. Cette solution sèche, forme du carbonate de calcium et « colmate » les fissures, les empêchant de se propager.

Preuves provenant de structures anciennes

Cette capacité d’auto-guérison a été clairement observée dans les structures romaines antiques. Par exemple, sur la tombe de Caecilia Metella, les fissures dans le béton ont été entièrement remplies de calcite, une forme cristalline de carbonate de calcium. Sur les digues vieilles de 2 000 ans, malgré les coups constants de l'océan, le béton romain reste presque intact. En termes simples, plus le béton romain est exposé au vent, à la pluie et aux intempéries, plus il devient résistant.

Pour tester la théorie, l’équipe a recréé du béton romain en utilisant une technique de mélange à chaud avec de la chaux vive. Ils ont également créé un béton sans chaux à titre de comparaison. Les résultats ont montré que le béton de méthode romaine pouvait auto-sceller les fissures en deux semaines, tandis que le béton conventionnel restait fissuré.

On peut constater que le béton romain n’est pas seulement un témoignage de la créativité et de la vision des anciens Romains, mais aussi une source d’inspiration pour l’industrie de la construction moderne. Ses capacités d’auto-réparation et son incroyable durabilité pourraient ouvrir de nouvelles voies pour les futurs matériaux de construction, notamment dans le contexte du besoin de solutions respectueuses de l’environnement.

Source : https://giadinh.suckhoedoisong.vn/vi-sao-be-tong-la-ma-2000-nam-tuoi-van-danh-bai-be-tong-thoi-nay-ve-do-ben-bi-172241203073635492.htm