Viejos nuevos materiales

En la antigua Roma produjeron un cemento que se refuerza al contacto con el agua del mar. En Bakú las viejas murallas resisten consolidadas con lana, leche y huevo

JULIO MIRAVALLS | 19 de agosto de 2018
En plena fiebre de digitalización y virtualización de todas las cosas, el mundo real también requiere un punto de atención sobre la durabilidad de los materiales con los que se fabrican y construyen las cosas. Sólo los plásticos crean problemas por exceso de duración. La investigación en nuevos materiales se dirige más a la miniaturización y la generación de dispositivos y artefactos que a la consolidación de edificios y obra civil.

El trágico hundimiento del puente Morandi en Génova (con más de 40 muertos) bajo la lluvia, el pasado miércoles, y apenas tres días antes el desmoronamiento del muelle de Vigo (con cientos de heridos en este caso) bajo el peso de una multitud asistente a un concierto, ponen en cuestión las calidades de construcción (mantenimientos aparte) de las obras realizadas durante el siglo XX y la presente centuria. Que el cemento utilizado en la actualidad se deshace por efecto de la climatología, los asfaltos se resquebrajan y los elementos de metal se oxidan y degradan son fenómenos comunes a casi todo el planeta. Las ciudades son, en realidad, bastante frágiles.

En los casos del puente italiano y del muelle vigués, la polémica puede ser si estaban bien o mal diseñados, o si el fallo de las estructuras ha sido por una deficiente conservación. En cualquier caso, cabe dar por supuesto que no eran obras construidas para durar siglos…

Hace una decena de años se puso muy de moda un asunto, que dio para diversos documentales postapocalípticos: ¿qué pasaría con la civilización humana si de repente se esfumasen todas las personas (da igual cuál fuera la causa: ese no era el motivo argumental)?

De manera resumida, la conclusión es que un par de siglos después las ciudades estarían prácticamente desaparecidas y en cuestión de un milenio apenas quedarían unos cuantos restos arqueológicos. Significativamente, construcciones que ya en la actualidad tienen miles de años. Aunque tal vez algunas quedarían enterradas en la arena, como ya les ocurrió a los restos de la antigua civilización egipcia en el desierto.

Lo que se plantea es que la durabilidad de los materiales y las técnicas de construcción actuales no pueden garantizar la persistencia de edificios e instalaciones.

SECRETOS ROMANOS

El viejo Coliseo romano, con más de 2.000 años, fue construido con bloques de piedra, madera y hormigón, que ya era conocido y fabricado por el viejo imperio. Está ubicado en una zona con actividad sísmica relativamente elevada.

El Coliseo ha sufrido cuatro grandes terremotos, que le causaron notables daños, pero podría afirmarse que su mayor deterioro obedece al fuego, que destruyó sus elementos de madera, y al robo de piedras de su estructura a lo largo de los siglos (algunas caídas, otras arrancadas), para construir otras edificaciones, aprovechando largas etapas de abandono del recinto.

La manera de construir de los arquitectos romanos les permitía elevar obras como el acueducto de Segovia sin utilizar ninguna clase de argamasa o cemento, ni fijaciones metálicas. Las piedras de granito se encajan y sujetan entre sí con precisión, manteniendo el equilibrio y la solidez de la edificación. Aunque a lo largo de los siglos posteriores sí ha sido reforzado con cemento y otros artificios.

Pero los romanos también sabían fabricar un tipo de cemento que, aparentemente, podría superar las características de los cementos utilizados en la actualidad.

Investigadores de Berkeley y de la Universidad de Utah acreditaron el pasado año que un cierto tipo de cemento romano, fabricado con cenizas volcánicas, limo y agua de mar, para ser utilizado en construcciones portuarias, lejos de deteriorarse por el efecto ambiental, se fortalece con la sal marina y se hace cada vez más fuerte a lo largo de los años.

Según los científicos, el agua marina disuelve el limo y facilita una cristalización de alumino-tobermorita (mineral que combina calcio, silicio y oxígeno, más agua) y phillipsita (similares componentes, más potasio, sodio y aluminio). El efecto es que la cristalización interna crece, sellando las grietas que produce la erosión natural. Justo lo contrario del moderno fenómeno de la aluminosis, que degrada el hormigón hasta hacerlo frágil y quebradizo.

Los investigadores que estudian ese cemento romano siguen trabajando para tratar de determinar cómo era la mezcla y proporción de sus componentes, para resucitar la fórmula pérdida de ese antiguo nuevo material.

CEMENTO AUTO REGENERATIVO

La idea de utilizar materiales de construcción auto regenerativos parece abocada a mirar al mar.

El holandés Hendrik Marius Jonkers, que en 2015 fue candidato a uno de los premios de inventor del año, de la Oficina Europea de Patentes, ha desarrollado tres opciones: hormigón auto regenerativo, cemento curativo y líquido reparador.

Su trabajo se basa en el estudio de la biología marina, que en 2006 le llevó al terreno de los materiales de construcción, inspirado por las capacidades regenerativas de los octópodos y ciertas plantas. Su estudio del comportamiento de las bacterias, en el centro de Microbiología Marina de Bremen (Alemania), le llevó a las bacterias Bacillus pseudofirmus y B. cohnii, capaces de producir caliza de manera natural. Precisan un entorno alcalino para sobrevivir, por lo que no se desarrollan ni transmiten a través del aire y necesitan permanecer dentro del hormigón.

Jonkers encapsula las bacterias dentro del hormigón, en bolitas de dos a cuatro milímetros que se añaden al cemento, con nitrógeno, fósforo y agentes nutrientes para que actúen como regeneradores del material en caso de que aparezcan grietas o daños por estrés.

La bacteria puede permanecer en estado latente hasta 200 años dentro del hormigón y sólo entra en contacto con los nutrientes si penetra agua a través de alguna grieta o rotura. En este caso se reactiva, produciendo de manera natural las sustancias calizas que sellan y regeneran la parte dañada del hormigón. El cemento curativo y el líquido reparador serían para tratar de restaurar construcciones anteriores a estos desarrollos.

El punto débil de la tecnología queda enunciado en el párrafo anterior: 200 años es el tiempo que la bacteria puede permanecer en estado de latencia.

GEOMETRÍA PÉTREA

Japón es «territorio de catástrofes», según dicen guías turísticos, aludiendo a la frecuencia de los terremotos, la violencia de la temporada de tifones y la amenaza del fuego sobre los edificios históricos construidos a la manera tradicional, con madera. Lo que también ha ocurrido a lo largo de la historia es que muchos de esos edificios de madera, templos y palacios, de hace muchos siglos ha sido reconstruidos después, y puede que también haga ya siglos, tratando de reproducirlos al detalle.

Pero hay también construcciones de piedra, con su propias señas de supervivencia.

En el Castillo de Nijo, el antiguo palacio del Shogun, en la vieja capital Kioto, las murallas de piedra son otro ejemplo de construcción perdurable, basándose en la geometría pétrea. El edificio central, de madera, fue destruido por un incendio en el siglo XVIII. Las murallas de piedra, en las partes que no han sido desmanteladas, tienen una antigüedad de cuatro siglos.

Las aristas del amurallado presentan una alineación oblicua, respecto al plano horizontal del suelo, de modo que las piedras se sujetan entre sí por la propia fuerza de la gravedad y el reparto de tensiones, del mismo modo que la piedra angular de un arco de medio punto, situado en la parte más alta, sujeta al resto de las piedras que lo componen.

La durabilidad de la construcción depende de la solidez del material básico con el que está construido: la propia piedra. Se trata de aprovechar la geometría, como en el Acueducto de Segovia, para establecer un eficaz equilibrio entre los sillares.

LA FUERZA DEL HUEVO

Hay otros ejemplos en construcciones antiguas del uso de materiales de construcción cuyas propiedades se han perdido en la memoria de la humanidad.

En la ciudad de Bakú, Azerbaiyán, las viejas murallas de la ciudad llegaban hace 800 años hasta el mismo borde del mar Caspio. Ahora el agua está a varios cientos de metros de la emblemática Torre de la Doncella, que pudo ser tal vez el principal punto de vigía de la fortificación.

Sólo quedan restos de esa muralla árabe, que a lo largo de los años fue parcialmente demolida, para ampliar la ciudad más allá de los límites de la antigua ciudadela, o expoliada, como es costumbre en las viejas construcciones, para reaprovechar sus piedras en otros edificios.

Sin embargo, los farallones que se han mantenido en pie, unos 500 metros, muestran un magnífico estado de conservación, pese a que Azerbaiyán es también tierra de terremotos. El secreto, explica a los visitantes un guía turístico lugareño, es que «sus piedras viejas no están unidas con cemento, sino con una mezcla de lana, leche y huevo, que es más elástica y soporta mejor los temblores de la Tierra». Un material de construcción que, según las explicaciones, no resulta perjudicado tampoco por la erosión ambiental del salitre y la brisa marina. Aunque, por el momento, no hay publicidad de algún estudio científico sobre sus condiciones similar al que se está haciendo con el cemento romano en el mar.

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