¿Qué materias primas serían buenas para un análogo de historia alternativa al concreto?

Hay mucha diferencia entre construir una casa y construir una carretera. Es por eso que probablemente no haya una sola respuesta.

Construyendo un camino

Los romanos ya construyeron caminos increíblemente rectos y duraderos. Sus pies de ingeniería eran bastante impresionantes. Si la vegetación no lo destruye, como un árbol que empieza a crecer junto a él (ver asfalto moderno que se deforma y se destruye), puede durar años. Algunos duran incluso hasta el día de hoy, pero hay que tener cuidado con tales suposiciones. Aunque eran increíblemente duraderos, los que duran tanto tiempo son probablemente valores atípicos que la norma. Aún así, se pueden llegar a 500 años si la vegetación no se afianza.

Hicieron esto simplemente compactando una gran cantidad de materiales. Comenzaron quitando unas pocas capas de tierra, que luego se llenó con escombros como grava y arena. Según la importancia del camino, se detenían allí o añadían rocas y piedras más grandes, incluso losas. Cada capa fue fuertemente compactada para lograr estabilidad, durabilidad y evitar que la vegetación se aferrara mucho. Además, los caminos fueron levemente desplazados para que el agua drene naturalmente. Entonces las carreteras no necesitan concreto y ya se hizo en ese momento.

Reemplazo de concreto

Primero, los romanos fueron constructores increíbles. El acueducto de Zaghouan es el más largo, con una caída de aproximadamente 264 m (866 pies) en 90 km (56 millas). Esa es una inclinación de 0,3% en promedio, hecha sin herramientas modernas.

Los ladrillos son fáciles de reemplazar. Simplemente use piedra de cantera. Una alternativa es utilizar madera tratada. Esto puede ser natural con mucho aceite, como lo hacen algunos pinos. También se puede quemar, carbonizarlo, hacerlo más liviano, pero también casi incapaz de sufrir daños por agua o pudrirse. Alternativamente, podemos simplemente hornear ladrillos de cal y arcilla.

Para el mortero podemos utilizar cal o arcilla. Estos también se han utilizado en la antigüedad con algún efecto. Son potencialmente duraderos durante muchos años, especialmente si se pueden sellar.

Eso debería ser todo. Todo ya está allí, capaz de ser utilizado. Nunca se puede dar una garantía de que permanecerá 500 o 1200 años. Hay demasiados factores en los materiales de construcción disponibles en el área, la erosión local, la vegetación, la vida silvestre y similares. Sin embargo, al menos puede durar mucho tiempo si la construcción se hizo bien.

Los mayas extraían grandes cantidades de piedra caliza y encendían enormes hogueras a su alrededor. El calor descompondría la piedra caliza en cal y luego la utilizarían como hormigón para construir carreteras enormes. Es intensivo en mano de obra y recursos, pero es un método probado.

He visto un video de John Plant en youtube (tecnología primitiva es el nombre del canal) donde usa ceniza de madera como alternativa a la arcilla. Puede que haya algo de lo que puedas sacar.

Atigrado.

https://www.tabbyruins.com/blog/thomson-tabby-casa

Tabby es un material de construcción artificial que fue ampliamente utilizado en el sureste de Estados Unidos antes de la guerra civil. Los ingredientes son arena, agua y conchas. La cal se produce triturando y calentando capas (que son carbonato de calcio) con capas adicionales que desempeñan el papel agregado que desempeña la grava en el hormigón. Las estructuras resultantes son fenomenalmente duraderas, especialmente en comparación con la madera en el clima subtropical. Es en los edificios en ruinas y sin mantenimiento (como se muestra) donde se puede apreciar el gato atigrado. Los que no están en ruinas están pintados y en uso y se ven como cualquier otro edificio si son más gruesos y sólidos que los edificios más recientes de ladrillo o estructura de madera.

Aquí hay una cita de Thomas Spaulding, propietario de una plantación de Georgia y gran defensor de los edificios atigrados.

El agricultor progresista original: el legado agrícola de Thomas Spalding de Sapelo

La afinidad de Spalding por el tabby surgió de esta permanencia percibida. Al crecer en Frederica, Spalding observó las ruinas del fuerte y la ciudad y notó que había "visto que el tiempo lo destruía todo menos a ellos"....

Spalding creía que si se cuidaba adecuadamente, los edificios como su South End House podrían durar muchas vidas, soportando las fuerzas del hombre y la naturaleza. De hecho, muchas estructuras atigradas permanecen en pie, y en algunos casos todavía se utilizan, dos siglos y muchas tormentas violentas después...

En 1830, Spalding escribió un artículo para el Southern Agriculturist, titulado “Sobre el modo de construir edificios Tabby y la conveniencia de mejorar nuestras plantaciones de manera permanente”. Spalding comenzó su artículo argumentando que “ningún hombre que cultiva su propia tierra debe erigir sobre ella edificios de madera o temporales”. Los edificios de las plantaciones, ya sean viviendas o edificios para fines agrícolas, deben construirse para resistir las pruebas del tiempo. Las estructuras temporales requerían mantenimiento y mejoras constantes y sufrían un deterioro inevitable. Los edificios duraderos y permanentes eran, por lo tanto, más beneficiosos económicamente, ya que ahorraban a los plantadores mucho tiempo y energía a largo plazo. Tabby, según Spalding, fue el material más económico que pudo resistir las pruebas del tiempo. Además,

Tabby, por lo que puedo decir, se usó donde había grandes depósitos de ostras y otras conchas, generalmente tomadas de "basuras de conchas", siglos de acumulación de conchas en basureros de conchas nativos.

modificado de mi propia respuesta aquí: ¿ De qué haces ladrillos en la selva tropical?

Para que dure entre 500 y 1000 años, tenemos que definir el entorno operativo. Específicamente, ¿con qué frecuencia ocurren grandes terremotos cerca? ¿Cuál es la caída de lluvia anual? Si el lugar tiene un monzón como el de la India y sufre grandes terremotos cada pocos cientos de años, no hay material de construcción que pueda sobrevivir. En cambio, la construcción debe ser regenerativa, fácil de reconstruir después del monzón o después del terremoto. Por ejemplo, los puentes de pasto que construyeron los incas simplemente tenían que ser reconstruidos cada año.

Si la lluvia no es mucha, pero todavía hay terremotos, entonces el uso de piedras con formas o maderas flotantes puede construir edificios que se sacudirán pero volverán a caer en su lugar. Vea Machu Picchu para un estilo de dar forma a las piedras. Los ladrillos con formas especiales también podrían temblar y volver a colocarse en su lugar. Vea la antigua estructura de madera entrelazada llamada "dougong" que usaron los constructores de templos chinos que permite que los templos resistan múltiples terremotos importantes.

El desafío de las carreteras es doble; ¿Qué tipos de tráfico y cuál es la geología subyacente? ¿Qué tipo de equipos de carga y animales se utilizan? Por ejemplo, si los perros son los animales que más carga llevan, las carreteras pueden durar mucho tiempo. Si los elefantes, entonces necesitas tener una construcción muy diferente. El peso se tiene que distribuir de tal manera que cada tramo de la carretera no se separe del resto de la carretera. Los romanos sólo tenían que diseñar carros y carros de madera tirados por caballos y bueyes. El peso en cualquier parte del camino no era tanto. Hoy tenemos camiones que pesan 80,000 lbs. con 34.000 en un eje tándem. Eso pone una gran carga en un pequeño tramo de carretera. Ese tramo de carretera se moverá, inclinará y ejercerá presión sobre el soporte subyacente. He estado en caminos que no eran Estaba diseñado correctamente para ese tráfico pesado y cada pieza de hormigón se había inclinado hacia abajo en relación con la pieza anterior. Conducir en él era como estar en una tabla de lavar. Por lo tanto, los caminos son construidos por ingenieros.

La geología subyacente interactúa con la lluvia para crear un gran problema. Mire los problemas que tiene California con la autopista 1 al sur de Carmel. Casi todas las tormentas importantes, otra parte de las colinas se desprende y cubre el camino o se lleva un pedazo del camino.

Lo que está buscando es un material que pueda moldearse fácilmente (verterse como concreto) pero que sea duro, duradero y flexible para soportar el peso. Deberá diseñar una nueva química para reemplazar el hidrato de silicato de calcio y el hidróxido de calcio, que son los componentes principales del cemento. Si usa un poco de "wavium manual" para convertir el dióxido de silicio (arena común) con algún otro material en una mezcla vertible que se endurece con enlaces químicos, eso le daría un buen reemplazo.

Hormigón asfáltico

https://geohydro.com/pavimento-asfalto/

El hormigón asfáltico es similar al hormigón moderno y romano (y atigrado) en el sentido de que los materiales duros y baratos (guijarros y piedras, o conchas) se mantienen firmes mediante un aglutinante. Para concreto y tabby, el aglutinante es cemento de un tipo u otro.

Para el hormigón asfáltico, el aglutinante es asfalto o betún. Este es un producto petroquímico natural que se puede calentar hasta que esté blando o incluso líquido y luego se solidifica al enfriarse, atrapando el agregado de piedra en una matriz. El asfalto es naturalmente impermeable y en gran parte impermeable a la degradación microbiana.

https://en.wikipedia.org/wiki/Asfalto

El asfalto, también conocido como betún (Reino Unido: /ˈbɪtjʊmɪn/, EE. UU.: /bɪˈtjuːmən, baɪ-/), 1 es una forma de petróleo líquida o semisólida pegajosa, negra y altamente viscosa. Puede encontrarse en depósitos naturales o puede ser un producto refinado, y se clasifica como brea... El uso principal (70 %) del asfalto es en la construcción de carreteras, donde se usa como pegamento o aglomerante mezclado con partículas de agregado. para crear hormigón asfáltico. Sus otros usos principales son para productos impermeabilizantes bituminosos, incluida la producción de fieltro para techos y para el sellado de techos planos.

Los usos modernos del asfalto son casi todos en forma de carreteras, y en esta aplicación el hormigón asfáltico es probablemente superior a los competidores. Históricamente, el asfalto para edificios se ha utilizado principalmente como mortero, adhesivo o revestimiento impermeabilizante final. Creo que esto se debe a que el asfalto es un producto natural poco común y más caro que la piedra cortada, el ladrillo o el hormigón. En la era moderna, el uso estructural del hormigón asfáltico se usa para construir presas donde se puede verter en el lugar como el hormigón, pero supera al hormigón en resistir las tensiones estructurales de una presa.

Todavía no tengo claro esta pregunta si el OP quiere materiales que podrían haber sido utilizados por sociedades preindustriales o si realmente se usaron. En caso de que sea lo último, aquí está Herotodus alrededor del 450 a. C. describiendo el uso de cemento asfáltico (también conocido como betún) en la construcción de los muros de Babilonia.

https://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Herodotus/1d*.html

Además, debo mostrar dónde se usó la tierra tal como se extrajo del foso y de qué manera se labró el muro. Mientras cavaban el foso, hacían ladrillos de la tierra que sacaban del lugar que cavaban, y cuando habían moldeado suficientes ladrillos, los cocían en hornos; luego, usando betún caliente como cemento e interponiendo capas de juncos en cada trigésima hilada de ladrillos, construyeron primero el borde del foso y luego el muro mismo de la misma manera. En la parte superior, a lo largo de los bordes de la pared, construyeron casas de una sola cámara, una frente a la otra, con suficiente espacio entre ellas para la conducción de un carro de cuatro caballos. Hay cien puertas en el redondel de la muralla, todas de bronce, con postes y dinteles de lo mismo. Hay otra ciudad, que se llama Is, a ocho días de camino de Babilonia, donde hay un riachuelo, también llamado Is, un afluente del río Éufrates; de la fuente de este río salen con el agua muchas gotas de betún; y de allí se trajo el betún para el muro de Babilonia.

Es una idea interesante: el hormigón asfáltico como competidor de la madera o del ladrillo o del hormigón. Especialmente en nuestro tiempo actual, cuando estos materiales convencionales para hacer edificios son inexplicablemente escasos y caros: el asfalto no ha subido de precio de la misma manera (creo que creo que sigue siendo sustancialmente más caro). Busqué una estructura independiente hecha de bloques de hormigón asfáltico, pero no encontré nada. ¡Cualquiera que pueda encontrar una imagen de tal edificio, por favor agréguela aquí!

Me fascinan las bolas de alquitrán. Tal vez en este mundo hay una playa con filtraciones de petróleo en alta mar y la gente recolecta las bolas de alquitrán para usarlas en la fabricación de asfalto.

https://patch.com/california/longbeach-ca/fly-over-planned-find-source-beach-tar-balls