Acciaio: sinonimo di solidità

Ci sono, quando si sta osservando la storia, degli elementi che spiccano per la loro durata stabile 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 durata 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 mera terra, sono stati sostenuti per millenni, in fase di fabbricazione, proprio dal legno: ed è stata un’autentica rivoluzione quando, circa 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, dalla carpenteria di precisione alle grandi strutture di sostegno. 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 resistenza esibite da questa lega di ferro e carbonio; particolarmente se le mettiamo in rapporto con il suo peso specifico, spiccano in maniera indiscutibile. Grazie a questa peculiarità, l’acciaio permette di erigere delle strutture portanti sottili e leggere, più che qualunque 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 troppo profonde. Non scordiamo poi che l’acciaio può essere portato sul posto 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 momento della messa in opera, è facile operare modifiche e rinforzi alla intelaiatura in costruzione.

Non che questo possa in alcun modo significare, evidentemente, che l’acciaio sia in qualche modo un materiale sovrannaturale, esente dall’avere svantaggi o difetti: come sanno precisamente sia gli ingegneri che disegnano progetti che gli operai che li mettono in atto, non esistono materiali perfetti. Ad esempio, per iniziare, l’acciaio ha dei costi molto elevati, che salgono ulteriormente se occorre adoperare degli acciai di composizione particolare. Ma pure dal punto di vista della meccanica, per robusto che sia, l’acciaio presenta anche dei difetti, come la deformabilità, che in certe condizioni diventa eccessiva, e il pericolo di frattura per fatica eccessiva. Per tutte queste ragioni, è infine essenziale affidare le costruzioni in acciaio a manodopera specializzata, i cui costi sono elevati, e effettuare manutenzioni accurate e costose per la protezione dalla corrosione e il rinforzo delle strutture.

Fino come minimo agli anni trenta del millenovecento, le connessioni necessarie fra le varie componenti di una armatura metallica venivano effettuate tramite chiodatura e bullonatura; fu solo 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 facilità. Tale metodo è perciò diventato prevalente in tutti i cantieri del mondo, diventando rapidamente la tecnica più utilizzata e diffusa. La stessa enorme, e sempre in aumento, varietà di acciai di composizione particolare di cui disponiamo per gli utilizzi più vari e le condizioni più proibitive, è frutto degli stessi anni di analisi nel campo della siderurgia, che hanno consentito di creare leghe d’acciaio capaci di resistere all’ossidazione, non consumarsi, e sostenere sforzi e sollecitazioni sempre più formidabili.