béton romain
— Phant / Shutterstock.com

Des chercheurs américains ont identifié le principal mécanisme derrière la durabilité exceptionnelle du béton romain. S’inspirer de ses capacités exceptionnelles d’auto-guérison permettrait d’allonger significativement la durée de vie des infrastructures modernes.

Un matériau capable de s’auto-guérir

Réputés pour leurs exploits militaires, les Romains étaient également des ingénieurs hors pair. Alors que les structures en béton modernes peuvent ne durer que quelques décennies, certains bâtiments érigés il y a 2 000 ans sont toujours debout. L’exemple le plus frappant étant sans doute le dôme en béton non armé du Panthéon, achevé vers 125 de notre ère et restant aujourd’hui largement intact.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Science Advances, Admir Masic et ses collègues du MIT ont cherché à percer les secrets de la durabilité exceptionnelle du béton romain, en étudiant des échantillons de mortier prélevés sur les murs de la ville antique de Privernum, près de Rome.

S’il avait été précédemment supposé que les minuscules dépôts de calcium, ou clastes de chaux, observés dans le béton romain étaient dus à un mélange insuffisant du matériau, l’équipe a découvert que ces éléments, issus de réactions chimiques provoquées par l’incorporation de chaux vive (forme sèche de la pierre à chaux), jouaient un rôle clé.

— © Seymour et al. / Science Advances 2023

Supposant que l’infiltration d’eau dans les fissures du béton pouvait dissoudre le calcium, se recristallisant ensuite ou réagissant avec d’autres matériaux pour combler les fissures et renforcer la structure, les chercheurs ont fabriqué des blocs de béton en utilisant une recette romaine et une recette moderne. Ces derniers ont ensuite été fissurés et exposés à l’eau pendant 30 jours. Si le béton moderne la laissait toujours passer à l’issue de cette période, ce n’était pas le cas du béton romain, indiquant que celui-ci s’était « auto-réparé ».

Vers des infrastructures plus durables

Offrant un aperçu précieux des techniques d’ingénierie antiques, une telle découverte ouvre également la voie au développement de nouvelles formes de béton à même d’allonger significativement la durée de vie de nos bâtiments, ce qui contribuerait à la lutte contre le changement climatique.

« Environ 8 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre provenant de la fabrication du ciment, un béton plus durable permettrait également de réduire significativement l’impact environnemental de cette industrie », conclut Masic.

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