Cemento romano: svelato il
segreto della sua durevolezza
A differenza dei
conglomerati di oggi, in cui sono presenti materiali “inerti”, i cementi
utilizzati dai romani erano “attivi” e sviluppavano reazioni chimiche
che, grazie al sale dell'acqua di mare, con il passare del tempo erano
in grado di rafforzare i manufatti
 Il segreto della
millenaria durevolezza del cemento di epoca romana risiede
in una reazione chimica che avviene in presenza dell’acqua di mare,
che, legandosi con le ceneri di origine vulcanica particolarmente
diffuse nell’Italia centrale, produce nuovi minerali in grado di
rafforzarlo ulteriormente legandone le molecole.
Questa è la
conclusione di una ricerca che darà ancora sviluppi, portata avanti
dalla geologa Marie Jackson insieme a un gruppo di lavoro
costituitosi presso l’Università dello Utah. L’interesse per lo
studio di questa tecnica costruttiva e dei suoi materiali arriva
alla ricercatrice dopo un anno sabbatico trascorso a Roma, dove ha
avuto modo di entrare in contatto con un comportamento osservato già
da Plinio il Vecchio nel suo “Naturalis Historia”, dove nota come i
conglomerati cementizi, quelli sottomarini soprattutto, sottoposti
all’azione costante dell’acqua di mare si rafforzino invece di
disgregarsi, diventando blocchi sempre più monolitici.
Mentre il calcestruzzo che oggi conosciamo e utilizziamo da quasi
centocinquant’anni è un composto costituto da una miscela di cemento
(la tipologia Portland è la più importante e diffusa), acqua e
aggregati di varie pezzature che devono rimanere inerti
(e così sono chiamati), pena la rottura del conglomerato indurito,
quello utilizzato dai romani, pozzolanico, era un mix attivo,
e ancora in parte sconosciuto nelle proporzioni, tra un legante
costituito da polvere vulcanica, argilla e acqua di mare e pezzi di
roccia di origine vulcanica incorporati al suo interno.
È stato utilizzato per l’erezione di strutture terrestri come il
Pantheon e la sua enorme cupola e per la realizzazione di opere
sottomarine, a protezione dei porti e a servizio delle esigenze di
navigazione e commerci, dove invece offre al meglio le sue
caratteristiche.
Studi conclusi nel 2009, in cui sono stati analizzati i campioni
provenienti da carotaggi effettuati in alcuni pezzi di conglomerati
sotto il mare della Toscana (l’antico Portus Cosanus presso
Ansedonia), hanno permesso di ricostruire la chimica alla
base del processo: grazie all’acqua di mare e all’ambiente
alcalino che crea, all’interno dei manufatti si formava infatti un
minerale piuttosto raro, l’alluminio tobermorite, che si è
dimostrato in grado di aumentare la resistenza alla frattura fragile
e la durevolezza complessiva.
Questa scoperta aggiunge un nuovo tassello alla conoscenza delle
tecniche costruttive e dei materiali dell’antichità, anche se il suo
sfruttamento risulta oggi ancora difficile e richiederà ulteriori
studi e ricerche che potrebbero richiedere molti anni (e anche
investimenti dal ritorno sul medio periodo).
L’arrivo nel mondo delle costruzioni della sua versione moderna,
in cui il conglomerato cementizio è affiancato dalla presenza del
ferro che integra la sua resistenza a compressione con quelle a
taglio, flessione e torsione, rivoluzionò completamente il modo di
costruire, sia nell’architettura che nell’ingegneria. Senza le
strutture a telaio teorizzate e realizzate da brevetti come quello
di François Hennebique o le
sperimentali architetture di Auguste Perret in architettura non ci
sarebbe stato il movimento moderno, che dal punto di vista
progettuale ha liberato le costruzioni dalle spesse murature che per
secoli ne avevano determinato forme, ingombri e distribuzioni
interne.
Non ci sarebbero stati nemmeno i cinque punti per una nuova
architettura di Le Corbusier, allievo di Perret e
autore di edifici che sono recentemente (e finalmente) diventati
patrimonio dell’Umanità Unesco: nessuna struttura a telaio né
pilotis (di fatto teorizzati già negli anni della prima mondiale
nello schema della Maison Dom-ino), nessuna pianta e facciata
libera, nessuna finestra a nastro e, con tutta probabilità, nessun
tetto giardino, che necessita di coperture piane poco congeniali
alle tecniche costruttive dell’architettura storica.
Senza calcestruzzo armato non ci sarebbe stato nemmeno lo
stabilimento Fiat del Lingotto, icona dell’architettura
contemporanea che nel suo telaio costituito da moduli cubici di 6 m
di lato ha utilizzato il brevetto Hennebique di cui l’impresa
torinese dell’ingegner Giovanni Porcheddu era licenziataria a scala
nazionale.
Passando per le opere di Pier Luigi Nervi, si arriva ai giorni
nostri quando, accanto alle architetture sempre più tecnologiche
firmate, ad esempio, dallo studio di Zaha Hadid, sembra che il
mondo, spinto dalla spasmodica ricerca di una sostenibilità spesso
strumentalizzata e molto malintesa, stia cercando di affrancarsi
dall’utilizzo del calcestruzzo armato, diventato un materiale troppo
poco sostenibile di cui tuttavia non è ancora possibile fare a meno.
E, onestamente, nemmeno ce lo si può auspicare. In questa direzione
vanno, fra tutte, le ricerche del gruppo
Italcementi, che nel suo iconico e griffato i.lab di
Bergamo (progettato da Richard Meier) sta lavorando da anni alla
costruzione di un nuovo futuro per un materiale le cui evoluzioni lo
stanno portando ad essere esteticamente più
bello, sostenibile ed ecologico.
Articolo di Laura Milan pubblicato su ingegneri.info il 24 luglio
2017
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