cemento

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Una durissima 'pietra' artificiale che nasce da una morbida pasta

Il cemento si presenta sotto forma di polvere più o meno fine ma, dopo che è stato mescolato con l'acqua, forma una pasta che in breve tempo si indurisce assumendo una consistenza analoga a quella della pietra. Così, grazie al cemento, è come se fosse possibile modellare le rocce a propria discrezione, costruendo ponti, travi portanti per le case, pareti, ma anche sculture e statue

Polvere più acqua uguale pietra

Si chiama cemento ogni sostanza che ha proprietà adesive, ma in edilizia questo termine indica in modo molto più specifico uno dei materiali più importanti usati nelle costruzioni. Per realizzare il cemento si mescolano due materie prime molto comuni, come le rocce calcaree (calcare) e l'argilla, ottenendo una polvere fine. Questa miscela deve essere cotta a temperature elevate, anche superiori ai 1.300 °C, in modo da formare sostanze chimiche, come i silicati o gli alluminati di calcio, che hanno la proprietà di reagire a contatto con l'acqua. Quando, infatti, si aggiunge al cemento dell'acqua, questa attiva una reazione chimica che fa sì che la mistura si indurisca in breve tempo, diventando simile a pietra.

La forma più nota di cemento è chiamata portland e fu inventata dagli Inglesi nella seconda metà del 18° secolo. Il nome deriva dalla pietra di Portland ‒ penisola dell'Inghilterra meridionale, dove abbondava ‒ allora utilizzata nelle costruzioni e il cui colore è analogo a quello del cemento.

In realtà, forme simili al cemento erano già conosciute e usate nell'antichità: se gli Assiri e i Babilonesi si servivano dell'argilla per cementare le loro costruzioni, gli Egiziani utilizzavano già la calce, mentre i Romani producevano questo materiale utilizzando le ceneri laviche di Pozzuoli.

Il più forte è armato

Il cemento giunge nei cantieri in grossi sacchi, sotto forma di polvere che deve essere protetta dall'umidità. I muratori rovesciano un sacco in una betoniera o semplicemente per terra, aggiungendovi l'acqua in proporzioni precise. Nella preparazione manuale si mescola il tutto con una pala, fino a ottenere la pasta della consistenza desiderata. Nell'impasto può anche essere aggiunta sabbia o ghiaia per variare la consistenza e l'aspetto finale del materiale. In alcuni casi si aggiungono altre sostanze, come la polvere di gesso, per regolare il tempo di presa (cioè il tempo necessario al consolidamento), che non deve essere troppo breve, per non impedire la lavorazione, ma neppure troppo lungo. I tempi medi di indurimento sono dell'ordine di qualche ora, mentre per il cemento a presa rapida bastano pochi minuti.

Un tipo particolare di cemento è quello armato. L'armatura è costituita da barre di ferro che formano una sorta di scheletro interno alle costruzioni. Per realizzare il cemento armato si costruiscono forme di legno, entro cui si pone lo scheletro di ferro e su cui, infine, si versa il cemento liquido. L'armatura garantisce una maggiore resistenza alla trazione. Una colonna di cemento è infatti particolarmente forte quando viene schiacciata, mentre risulta fragile quando viene tirata verso l'alto o deve oscillare. L'accoppiamento del metallo con la durezza della pietra fa sì che si crei una struttura estremamente robusta, capace di resistere alle sollecitazioni più varie. Per questo motivo il cemento armato è particolarmente utilizzato nelle costruzioni delle case, soprattutto nelle zone sismiche, dove le abitazioni devono poter resistere ai movimenti del terreno che avvengono sia nella direzione verticale, dal basso verso l'alto e viceversa, sia sul piano orizzontale.

C'è anche il cemento autopulente

Il cemento può anche essere autopulente. Se, infatti, si aggiunge a questo materiale del biossido di titanio, si ottiene una parete che riesce a degradare le sostanze chimiche presenti nell'atmosfera che aderiscono su di essa, conservandosi quindi candida anche dopo molto tempo. Questa soluzione è stata adottata nella costruzione della chiesa romana Dives in Misericordia progettata dall'architetto americano Richard Meier per il Giubileo del 2000. L'edificio è stato realizzato utilizzando un cemento ad azione fotocatalitica, ossia che attiva le sue reazioni chimiche autopulenti attraverso le radiazioni solari.