Dal calcestruzzo armato ai calcestruzzi ad alta resistenza, quale futuro?

Oggi ho pensato di fare un viaggio pieno di emozioni, indietro nel tempo, per ritornare con la mente all’inizio del 1900 e ripercorrere le tappe principali che, In Italia, ci raccontano la storia del calcestruzzo armato.

È mia intenzione farlo, per capire quali sono le prospettive future e, soprattutto, perché non è possibile proseguire il proprio cammino senza dare un meritato sguardo a quanto accaduto, a quanto fatto da chi ci ha preceduto.

Siamo nella prima metà del ‘900, in Italia si affermava la celeberrima figura di Pier Luigi Nervi, il cui approccio è caratterizzato dall’essere fortemente empirico: il supporto matematico costituisce la base per la creatività. Il Nervi più autentico si palesa con le opere più “recenti”, con progetti che portano la sua firma o in collaborazione con architetti dal calibro minore.

Tra le opere più originali, annoveriamo il Palazzetto dello Sport di Roma (1957) e le piastre nervate realizzate con sistemi semiprefabbricati, in cui le costole armate sono disposte secondo le direzioni principali di flessione.

Accanto a Nervi, uno dei più grandi ingegneri strutturisti italiani di sempre: Riccardo Morandi, il cui contributo allo sviluppo tecnico delle costruzioni in cemento armato e precompresso, ha creato strutture connotate da elevato dinamismo, pioniere della moderna ingegneria, sia in Italia che nel mondo.

Una delle opere più note dell’ingegnere Morandi, è il ponte sulla laguna di Maracaibo, in Venezuela, quarto ponte più lungo al mondo.

In Italia, le sue opere hanno fatto la storia: gli hangar dell’aeroporto di Fiumicino, il ponte Vespucci a Firenze, il lungo viadotto sospeso sopra Genova.

Occorre volare in Francia, fino a Eugène Freyssinet, creatore di forme strutturali nuove all’inizio del ‘900: è stato il primo in assoluto a utilizzare il cemento armato precompresso con conseguente miglioramento delle prestazioni di alcuni elementi strutturali.

Ciò ha portato alla realizzazione di strutture dalle dimensioni incredibili, rispetto a quanto prospettato prima del suo avvento: pensiamo al Pont di Le Veurdre, una struttura a tre campate su archi in calcestruzzo armato di circa una settantina di metri di luce ciascuna.

O ancora, l’hangar dell'aeroporto di Orly (1916), con  archi e membrane paraboliche di cemento armato.

Con professionisti di questo calibro, si conclude un secolo di “comprensione del calcestruzzo armato” e si apre una fase nuova, con nuovi spazi architettonici, nuovi segni e forme, ma senza nulla di più aggiungere sul piano concettuale.

Calcestruzzi strutturali ad alta resistenza, quale futuro?

“Nemmeno con l’ausilio dei calcestruzzi ad alta resistenza, già impiegati da un decennio (con Rck> 100 MPa), si potrà rivivere un momento di prosperità e di entusiasmo paragonabile a quello vissuto nel trentennio 1900-30 grazie al calcestruzzo armato”. È quanto afferma il professore Aurelio Ghersi nel suo libro “Il cemento armato” a cui è ispirato il mio articolo quest'oggi, dopo aver appreso una serie di concetti e dettagli che ho pensato di condividere con tutti voi. 
 
Il professore, inoltre, ha dato vita a un testo d'eccellenza dal titolo "Edifici esistenti in cemento armato" in relazione al quale ha tenuto dei seminari online che trovi in esclusiva assoluta in questo articolo, ti basterà premere play e fare tesoro di quanto contenuto nel video che abbiamo deciso di mettere a disposizione di tutti i professionisti del settore. 
  

Cosa ci aspetta, in futuro?

Strutture più leggere, prima di tutto, si potranno realizzare grattacieli in c.a. piuttosto che in acciaio, come le Petronas Twin Towers di Cesar Pelli in Malesia (1997), una delle opere più imponenti mai concepite dall’ingegneria umana, simbolo del progresso economico.

Oppure, addirittura, si utilizzeranno travi senza armatura grazie a calcestruzzi con resistenza maggiore di 200 MPa. 

Calcestruzzo ad alta resistenza: caratteristiche

Potrà un calcestruzzo più resistente generare nuove emozioni, come fu per il primo ponte a membrana irrigidita di Maillart?

I calcestruzzi ad alta resistenza vengono utilizzati nella realizzazione di travi di ponti e impalcati di grande luce, per tegoli di copertura o per contenitori destinati a ospitare scorie di materiale radioattivo, nocivo per l’uomo e per la sua salute.

Rispetto ai calcestruzzi tradizionali, quelli ad alta resistenza presentano un comportamento lineare del ramo ascendente sforzo-deformazione che si protrae per valori dello sforzo prossimo alla resistenza a compressione del materiale ed un ramo discendente ripido che denota una tendenza del materiale alla rottura di tipo fragile.

I percorsi fessurativi, quando il conglomerato è assoggettato alla massima tensione di compressione, si sviluppano velocemente, perché lo sforzo non può essere ridistribuito tra fasi a diversa resistenza evidenziando un precoce collasso del calcestruzzo che, pertanto, mostra una maggiore fragilità rispetto ad un conglomerato a normal resistenza.

I calcestruzzi ad alta resistenza comportano una minore deformazione laterale sotto sforzi di compressione di quelli a normal resistenza e, conseguentemente, un minore incremento delle capacità portanti di elementi prevalentemente compressi per effetto di forze di confinamento laterali.

Cosa aspettarsi dalla moderna ingegneria dei materiali, dunque?

Oggi, l’auspicio è che l’ingegneria dei super calcestruzzi e dei metalli a memoria di forma, incroci la sua strada con quella dei grandi architetti che ne valorizzino le potenzialità creando, magari, un nuovo linguaggio architettonico.

Perché le strade dell’ingegneria e dell’architettura, che appaiono separate come due rette parallele, possano ritornare a incrociarsi. E tornare a produrre capolavori.