Il calcestruzzo “era” un materiale eterno.
Quando il calcestruzzo armato moderno venne “inventato” e poi ampiamente utilizzato a partire dall’inizio del secolo scorso, si pensava che fosse un materiale eterno. Si pensava che avremmo potuto costruire, come gli antichi Romani, delle strutture che potessero durare millenni… come il Pantheon a Roma, come gli acquedotti o come il Colosseo.
Invece, dopo decenni di servizio, le grandi opere in calcestruzzo armato hanno iniziato a manifestare forti problemi di degrado (distacchi del calcestruzzo, corrosione delle armature). Lo studio di questi fenomeni ha dimostrato che la durabilità del calcestruzzo armato dipende non solo dall’ambiente circostante e dagli agenti chimico-fisici che lo possono aggredire, ma anche dalle proprietà intrinseche dei materiali che lo compongono (calcestruzzo appunto e acciaio) e, ancor di più, dall’interazione tra questi due materiali.
Possiamo dire ora, con ragionevole certezza, perché il Pantheon a Roma è ancora in perfetto stato dopo duemila anni e, invece, i viadotti delle nostre autostrade sono in avanzato stato di degrado dopo pochi decenni: il Pantheon è posto in un ambiente favorevole e, soprattutto, non è armato.
Adam Neville, uno dei maggiori esperti di calcestruzzo, diceva infatti:
“esistono due fantastici materiali da costruzione, il calcestruzzo e l’acciaio. La combinazione di essi, uno dentro l’altro, può portare a conseguenze disastrose”
Il calcestruzzo è un materiale durevole.
Negli ultimi decenni, gli accademici e i tecnologi di tutto il mondo hanno studiato e classificato le tipologie di degrado a cui il calcestruzzo può essere soggetto e hanno definito possibili strategie di intervento per incrementare la durabilità delle strutture in calcestruzzo armato.
In linea generale la strategia adottata dagli esperti del settore è quella di diminuire la porosità del calcestruzzo. La matrice cementizia è, infatti, composta dai prodotti della reazione chimica tra acqua e cemento (che di fatto garantiscono resistenza meccanica) e da piccoli vuoti, i pori, appunto. Se queste cavità sono in grandi quantità e fra loro ben collegate, gli agenti aggressivi trovano una strada facilitata per entrare all’interno del calcestruzzo e così attivare il degrado. Se invece questi pori sono piccoli e poco connessi, gli agenti esterni trovano maggiore difficoltà ad entrare in profondità nel calcestruzzo che, perciò, rimane integro più a lungo.
Progettare il calcestruzzo per durare nel tempo.
Ma come si può ridurre la quantità di questi pori? Molto semplice, si deve ridurre la quantità di acqua nella miscela di calcestruzzo. Di tutta l’acqua utilizzata per il confezionamento del conglomerato cementizio, infatti, solo una parte reagisce con il cemento a formare composti resistenti. La parte rimanente serve solo per rendere fluido il materiale e, quindi, permettere la sua lavorazione in cantiere. Tutta l’acqua aggiunta per consentire la lavorabilità, una volta che il materiale è indurito, lascia dei vuoti, i pori.
La tecnologia del calcestruzzo moderno consente di ridurre notevolmente la quantità di acqua della miscela e, quindi, aumentare sia resistenza meccanica che durabilità.
Nei primi anni del nuovo millennio anche le norme si sono adeguate al nuovo concetto di durabilità del calcestruzzo e, infatti, la norma europea sul calcestruzzo (EN 206) riporta tutte le indicazioni per produrre un calcestruzzo durevole (capace di resistere nell’arco della vita di progetto senza significative diminuzioni di performance). Questa norma è il testo di riferimento di tutti gli addetti ai lavori ed è la guida principale per la progettazione della durabilità del calcestruzzo. In Italia, relativamente alla durabilità del calcestruzzo, esiste anche la norma UNI 11104 che recepisce i concetti della norma europea (EN 206) e definisce ulteriori specifiche per la produzione di calcestruzzo durabile.
Link utili.
UNI 11104: 2016
Neville, Adam M. Properties of concrete. Vol. 4. London: Longman, 1995.
