Acciaio: protagonista delle costruzioni

Ci sono, quando si sta osservando la storia, degli elementi che spiccano per la loro durata continua attraverso i secoli, le culture e gli avvenimenti, e se la storia che stiamo seguendo è quella delle costruzioni, uno di questi è l’eccezionale lunghezza del periodo in cui il materiale essenziale per la costruzione di strutture è stato il legno. Cattedrali e castelli, ma anche torri e case, così come acquedotti e chiese, sia costruiti in pietra, che di mattoni, che di semplice terra, sono stati sostenuti per millenni, in fase di costruzione, proprio dal legno: ed è stata un’autentica rivoluzione quando, più o meno a metà del diciannovesimo secolo, questo lavoro di totale predominanza è stato assunto da un materiale ben diverso, minerale anziché vegetale, e artificiale anziché naturale: l’acciaio, ormai utilizzato per realizzare di tutto, dalle carpenterie di precisione alle grandi strutture di supporto. Ma quali sono le caratteristiche meccaniche e fisiche che lo rendono una scelta tanto vincente?

Possiamo iniziare ricordando, ad esempio, quanto siano elevate le caratteristiche di robustezza esibite da questa lega di ferro e carbonio; particolarmente se le mettiamo in rapporto con il suo peso specifico, spiccano in modo indiscutibile. Grazie a questa tipicità, l’acciaio permette di costruire delle strutture portanti sottili e leggere, più che qualsiasi altro materiale, e in questo modo i progettisti sanno di poter ampliare la luce delle strutture stesse con minori preoccupazioni per le fondamenta, che non devono essere esageratamente profonde. Non scordiamo poi che l’acciaio può essere portato sul luogo di messa in opera, come un cantiere, dopo essere stato preformato in officina, il che è un significativo taglio sui costi, nonché sui tempi di montaggio effettivi. Inoltre, anche nel corso della messa in opera, è facile operare modifiche e rinforzi alla armatura in costruzione.

Come è logico, ciononostante, neppure l’acciaio – così come nessun altro materiale esistente, del resto – è immune da difetti o svantaggi, come ben sanno ingegneri e operai. Il primo e forse più lampante è il costo del materiale, che nel caso dell’acciaio – e ancor più nel momento in cui occorrano acciai di tipo e composizione speciale – è senz’altro alto. Ma perfino a livello meccanico, alle grandi potenzialità dell’acciaio si sposano significativi problemi, come una alta deformabilità sotto certe condizioni e un elevato pericolo, se sottomesso a fatica eccessiva, di rottura. Proprio per questo, le costruzioni in acciaio richiedono l’utilizzo di manodopera altamente specializzata – e dunque costosa – e una manutenzione accuratissima, composta dalla protezione dalla corrosione con apposite verniciature, dal periodico serraggio dei bulloni, e altre operazioni complesse e costose.

Fino come minimo agli anni trenta del millenovecento, le connessioni necessarie fra le varie componenti di una armatura metallica venivano effettuate attraverso chiodatura e bullonatura; fu unicamente in seguito che le migliorie tecniche permesse dall’avanzamento della siderurgia resero fattibile sviluppare acciai con migliorate qualità chimiche, e quindi saldabili con molta più comodità. Tale metodo è perciò diventato preponderante in tutti i cantieri del mondo, diventando rapidamente la tecnica più utilizzata e diffusa. La stessa eccezionale, e sempre in aumento, varietà di acciai di composizione speciale di cui disponiamo per gli utilizzi più vari e le condizioni più proibitive, è frutto degli stessi anni di ricerca nel campo della siderurgia, che hanno concesso di produrre leghe d’acciaio capaci di resistere all’ossidazione, non consumarsi, e tollerare sforzi e sollecitazioni sempre più formidabili.