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 Romains de l'Antiquité étaient réputés pour leurs maîtrises de la construction et de l'ingénierie. L'un de leurs chefs-d'œuvre les plus impressionnants était leur système d'aqueduc, toujours en activité aujourd'hui. La durabilité intemporelle des structures romaines est en grande partie due à un matériau unique appelé béton pouzzolanique.

Nommé d'après la ville de Pouzzoles, en Italie, ce type de béton a permis à de nombreuses structures romaines de survivre pendant des milliers d'années. Le Panthéon, la plus grande structure en béton non armé au monde , en est un parfait exemple. Près de 2 000 ans plus tard, le Panthéon est toujours debout, témoignant 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. Mélangés à l'eau, ces deux ingrédients réagissent chimiquement pour créer un béton durable. Mais le secret du béton romain ne réside pas seulement dans les ingrédients, mais aussi dans la façon dont les Romains les mélangeaient.

Des scientifiques ont découvert de petits amas blancs de chaux dans des échantillons de béton romain excavés. On pensait auparavant que cela était dû à un béton mal mélangé ou à des matériaux de mauvaise qualité. Cependant, des recherches menées par une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont démontré le contraire. Ces amas de chaux ne sont pas une erreur technique, mais la clé de l'exceptionnelle durabilité du béton romain.

Une équipe de chercheurs du MIT, dirigée par 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 (une chaux courante fabriquée à partir d'hydroxyde de calcium), les Romains utilisaient probablement de la chaux vive (oxyde de calcium) et la mélangeaient directement avec de la pouzzolane et de l'eau à très haute température. Cette technique est appelée « mélange à chaud ».

Selon les recherches, le procédé de malaxage à chaud offre deux avantages importants. Premièrement, les températures élevées créent des composés chimiques spécifiques impossibles à former avec de la chaux éteinte seule, ce qui confère au béton une plus grande résistance. De plus, le temps de durcissement du béton est raccourci, ce qui permet aux Romains de construire plus rapidement.

La caractéristique la plus unique de la technique du béton à chaud est sa capacité d'auto-cicatrisation. Lorsque le béton se fissure, les fissures ont tendance à se propager aux particules de chaux dans la masse. Au contact de l'eau, la chaux réagit chimiquement, créant une solution riche en calcium. Cette solution sèche, formant du carbonate de calcium, et « colmate » les fissures, les empêchant de se propager.

Preuves provenant de structures anciennes

Cette capacité d'auto-régénération a été clairement observée dans les structures romaines antiques. Par exemple, dans la tombe de Caecilia Metella, les fissures du béton ont été entièrement comblées par de la calcite, une forme cristalline de carbonate de calcium. Dans les digues romaines vieilles de 2 000 ans, le béton est resté presque intact malgré les assauts constants de l'océan. Autrement dit, plus il endurait la pluie, le vent et les intempéries, plus il devenait résistant.

Pour tester leur théorie, l'équipe a recréé du béton romain en utilisant une technique de malaxage à chaud avec de la chaux vive. Ils ont également créé une version de béton sans chaux à des fins de comparaison. Les résultats ont montré que le béton romain réparait ses fissures en deux semaines, tandis que le béton conventionnel restait fissuré.

Le béton romain témoigne non seulement de la créativité et de la clairvoyance des Romains de l'Antiquité, mais constitue également une source d'inspiration pour le secteur de la construction moderne. Sa capacité d'auto-régénération et son incroyable durabilité pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour les matériaux de construction du futur, notamment dans un contexte de 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