Qui ne s’est jamais demandé comment les Romains avaient fait pour construire les viaducs, les monuments, les bâtiments qui, deux millénaires plus tard, résistent encore à l’épreuve du temps ? On retrouve, partout en Europe, les traces plus ou moins intactes de leur savoir-faire unique. Ingénieurs, architectes, scientifiques hors pair, les secrets des Romains n’ont pas encore tous été révélés.

Le Panthéon, célèbre monument de Rome, en a fait cogiter plus d’un, notamment pour son dôme en béton quasiment indemne depuis son érection en 128 - alors que de nombreux bâtiments en béton construits plus récemment ne tiennent que quelques décennies. Il n’est donc pas étonnant de voir qu’une équipe de chercheurs du MIT, de l'université d’Harvard et de laboratoires en Italie et en Suisse se soit emparée de cette affaire truffée d’énigmes. En ce début de 2023, les résultats concluants de leurs travaux ont été publiés dans la revue Science et font état d'anciennes stratégies de fabrication qui permettraient au béton de « s’autoréparer ».

Des minéraux sous-estimés… jusqu’à maintenant !

En étudiant des échantillons de béton antique, l’équipe du professeur de chimie physique au MIT Admir Masic, s’est penchée sur des petits éléments minéraux blancs brillants, distinctifs et millimétriques, appelés « clastes de chaux ». Longtemps considéré comme un résidu, les scientifiques ont émis l’hypothèse que ces pépites de chaux conféraient au béton une capacité d’« autoréparation » après avoir été exposées à de fortes températures.

Par cette méthode de mélange à chaud, les clastes de chaux développent une architecture nanoparticulaire fragile caractéristique, créant une source de calcium facilement fracturée et réactive qui pourrait fournir une fonctionnalité d'autoréparation. Dès que de minuscules fissures commencent à se former dans le béton, elles peuvent se déplacer préférentiellement à travers les clastes de chaux à haute surface. Ces réactions ont lieu spontanément et guérissent donc automatiquement les fissures avant qu'elles ne s'étendent. 

Faire du neuf avec de l’ancien

Au-delà de cette prodigieuse révélation historique, la formule de ce béton pourrait se révéler extrêmement utile pour la conception de composites à base de ciment durables dans un futur proche. Selon le professeur Masic, « ces formulations de béton plus durables pourraient étendre non seulement la durée de vie de ces matériaux, mais aussi la façon dont elles pourraient améliorer la durabilité des formulations de béton imprimées en 3D ». 

Autrice : Carla P

Crédit Photo : fotoVoyager