Cemento

“…qualunque legante idraulico che venga messo in opera senza spegnimento deve essere chiamato cemento.”

[L. Vicat, 1828]

Nel corso dei secoli si è assistito ad una progressiva trasformazione delle caratteristiche chimico-fisiche dei leganti utilizzati nelle costruzioni, con inevitabili mutamenti nel comportamento degli impasti in opera. L’uso dei leganti ottenuti dalla cottura della pietra era già pratica diffusissima in Siria, Fenicia, Cipro e Grecia fin dal VI secolo a. C.

I Romani inizialmente utilizzavano come legante prevalentemente la calce. Fino a quando il legante della malta era costituito soltanto dalla calce, l’indurimento del calcestruzzo avveniva con estrema lentezza.

A partire dal I secolo a. C. i Romani iniziarono a sostituire la sabbia costituente la malta con la pozzolana o con il cocciopesto. Ciò segnò una rivoluzione nella realizzazione delle opere murarie, infatti il comportamento della pozzolana e del cocciopesto faceva sì che la malta facesse presa ed indurisse anche in acqua, senza contatto con l’aria, consentendo quindi la produzione di leganti di alta resistenza e rapido indurimento.

Durante tutto il Medioevo venne abbandonata la tecnologia della pozzolana in favore di leganti come il grassello di calce.

Si dovrà attendere il XIV secolo, quando si cominceranno a tradurre i testi latini di Plinio il Vecchio e di Vitruvio, che contribuiranno a chiarire il segreto del costruire secondo i Romani.

Prima di giungere alla composizione de cemento attuale, l’ ingegnere britannico Jhon Smeaton, per realizzare il faro di Eddystone, utilizzò al posto della classica miscela calce-pozzolana, la prima calce idraulica ottenuta dalla cottura di calcare contenente una quantità di impurezze argillose.

E’ la scoperta della calce idraulica che segnerà il passaggio dal calcestruzzo romano a quello moderno.

Da questo momento hanno inizio sperimentazioni nella cottura di miscele artificiali di calcare ed argilla a temperature sempre più elevate che porteranno alla scoperta del moderno cemento Portland e ad altri tipi di cemento.

A cavallo tra il Settecento e l’Ottocento, in particolare in Inghilterra e in Francia, si svilupperanno nuove invenzioni che porteranno alla produzione di primi leganti idraulici industriali, i cementi.

La distinzione tra calce idraulica e cemento rimase a lungo incerta e controversa. Ad essere oggi condivisa è l’opinione di Vicat (1828): “qualunque che venga messo in opera previo spegnimento deve essere chiamato calce idraulica; qualunque legante idraulico che venga messo in opera senza spegnimento deve essere chiamato cemento”.

La differenza principale che caratterizza il calcestruzzo antico da quello moderno consiste nel diverso tipo di legante impiegato: nel calcestruzzo antico, il legante era costituito da calce e pozzolana o da calce idraulica avente proprietà peculiari simili a quelle del cemento grazie ad alcune impurità (silice e allumina); nel calcestruzzo moderno, invece, il legante è costituito dal cemento Portland o da miscele di questo con scorie d’altoforno e pozzolana. Un’altra importantissima differenza risiede nell’attenzione, nel calcestruzzo moderno, ad una distribuzione granulometrica degli inerti impiegati, particolarmente assortita nelle dimensioni. In queste condizioni si minimizza il volume dei vuoti interstiziali riducendo pertanto il volume di cemento necessario al loro riempimento.

Il cemento, nel corso dei secoli, ha avuto un incremento delle resistenze meccaniche a breve e lungo termine rispetto alle malte cementizie del passato, da cui si giustifica l’impiego quasi esclusivamente a scopo strutturale.

L’esaltazione di tali caratteristiche meccaniche in tutti i leganti, anche non strutturali, ha fatto sì che si perdessero le peculiartà tipiche degli impasti del passato, interessanti soprattutto per le loro potenzialità microclimatiche.

Per poter effettuare un’inversione di tendenza e quindi riscoprire le virtù dei leganti al fine di migliorare le condizioni di salubrità e vivibilità degli ambienti, è necessario che le nuove sperimentazioni e quindi la messa in produzione dei nuovi materiali, avvengano rispettando parametri e caratteristiche tali da rispondere alle tecniche costruttive attuali in un’ottica di biocompatibilità in tutti i momenti di produzione, utilizzazione e smaltimento dei materiali.