L'evoluzione delle tecniche costruttive: dall'Opus Caementicium ai prefabbricati in calcestruzzo

L'uomo, da che se ne ha testimonianza, è sempre stato alla ricerca del bello, osservando le sue mille sfaccettature, studiandolo e cercando di trovare tecniche sempre nuove per poterlo rappresentare. L'architettura è uno dei campi in cui si ha avuto il bisogno di trovare un compromesso tra il concetto di "bellezza", la reale possibilità di realizzazione dell'opera pensata e i costi. Tutto ciò porta ad una perenne ricerca ed innovazione delle tecniche costruttive.

I Romani costruttori per eccellenza

I Romani, popolo di grandi costruttori, per poter coniugare l’esigenza di erigere grandi opere in tempi brevi e con i materiali a disposizione utilizzarono l’opera cementizia (o opus caementicium) che risale agli inizi del II secolo a.C.
Questa tecnica edilizia fu una grande rivoluzione per l’architettura romana in quanto permetteva nuovi sviluppi nell’articolazione degli interni, gli ordini architettonici, di tradizione greca, non svolgeranno più una funzione strutturale ma esclusivamente decorativa.
L’opera cementizia, o calcestruzzo romano, non era altro che la composizione di caementa e di malta. La caementa era formata da pietre grezze e frammenti di pietra quali scaglie di tufo e di travertino, schegge di selce ma anche pezzi di mattoni e tegole rotte.
La malta era costituita da una parte di calce spenta e tre parti di sabbia. Utilizzavano una composizione leggermente differente se si trattava di costruzioni a contatto con l’acqua o in zone particolarmente umide, in questo caso la sabbia veniva sostituita con la pozzolana, così facendo aveva la capacità di indurire anche rimanendo immersa nell’acqua. La calce viva si otteneva bruciando in fornaci aerate a 900 gradi pietre calcaree o marmo.
In origine si trattava di una tecnica economica, utilizzata per costruzioni private o per riempimenti, che utilizzava una malta non ancora perfezionata. Una volta che presero confidenza con questi materiali, l’opera cementizia riuscì a rivoluzionare le metodologie costruttive dell’antichità. Questo perché consentiva la realizzazione di grossi edifici ed opere pubbliche in tempi brevi utilizzando un materiale di facile reperibilità, trasporto e messa in opera (www.romanoimpero.com).

Una rovina in una vecchia città dei romani
Un esempio di costruzione ad arco degli antichi romani


Conseguenze della caduta dell'Impero Romano d'Occidente
Con la caduta dell'Impero romano d'Occidente 476 d.C. cominciò, un inesorabile declino nella qualità delle costruzioni e della tecnica romana dell’opera cementizia che venne dimenticata. Tale declino proseguì per tutto il medioevo in cui venivano utilizzate metodologie costruttive più semplici, sostituendo il legante cemento con grassello di calce.


Tecniche costruttive: la riscoperta con l'Umanesimo

Nel XIV secolo con la corrente umanistica ci fu una riscoperta della tecnica romana del calcestruzzo, questo dovuto allo studio dei testi latini di Plinio il Vecchio e di Vitruvio. Nel 700 in Francia ci fu una riscoperta dell'arte del ben costruire opere in calcestruzzo.
In questo continuo avvicinamento all'odierno calcestruzzo di cemento, vi fu la scoperta rivoluzionaria della calce idraulica da parte dell'ingegnere britannico John Smeaton. La scoperta della calce idraulica segna la transizione dal calcestruzzo romano a quello moderno, negli anni ci fu una continua ricerca di perfezionare questa tecnica, finché nel 1860 M. Chatelier stabilì la composizione chimica del cemento consentendo così la produzione industrializzata del calcestruzzo.


La ricerca costruttiva dell'industrializzazione

Con la nascita dell'industrializzazione anche il campo edilizio si pone il problema di rinnovare i processi produttivi introducendo nuovi materiali e nuove tecniche.
Durante la Grande Esposizione del 1851 con il Palazzo di Cristallo dall'architetto inglese e botanico Sir Joseph Paxton si inizia a intravedere l’idea di prefabbricazione. Infatti nel cantiere del Palazzo di Cristallo avevano utilizzato parti fabbricate in officina e quindi non solo un edilizia costruita in loco.

Un esempio di architettura moderna, il Palazzo di Cristallo
Il Palazzo di Cristallo di Joseph Paxton a Madrid, Spagna


I primi impieghi di prefabbricati in calcestruzzo....

Da allora si è assistito ad un continuo miglioramento delle costruzioni prefabbricate tanto da diventare una tecnica costruttiva impiegata massicciamente. Questo è dovuto anche al fatto che, di pari passo, c’è stato uno sviluppo dei macchinari di sollevamento che ha reso possibile il trasporto e il posizionamento di prefabbricati in calcestruzzo in cantiere.
L’impiego di materiale edile prefabbricato si è diffuso dopo la fine della seconda guerra mondiale in quanto c’era la necessità di costruire grandi volumi necessari per la ricostruzione d’intere città in tempi brevi e con soluzioni economiche.
Possiamo vedere degli esempi in Francia e nei paesi del blocco comunista dove la rigida programmazione socialista spingeva verso costruzioni di massa.


...e l'utilizzo dei prefabbricati oggi

Esistono diversi tipi di elementi prefabbricati in calcestruzzo, come possiamo vedere all’interno del sito internet dell’azienda L’Edile nella sezione prodotti. Questi possono essere classificati per diverse tipologie.

Per luogo di esecuzione:
  • in stabilimento o officina: in tal caso l'elemento strutturale deve essere realizzato, depositato in un magazzino, trasportato nel cantiere, montato o assemblato.
     
  • in cantiere o a piè d'opera: viene costruito nei pressi dell'opera e depositato nelle vicinanze, fino al momento del montaggio, poi con la gru viene correttamente posizionato ed assemblato.

PER LA GEOMETRIA DEGLI ELEMENTI BASE:

PER LA PORTANZA DEGLI ELEMENTI:
  • portanti quando gli elementi costituiscono la struttura della costruzione.
  • autoportanti quando gli elementi sono stabili ma non in condizione di portare altre parti.
  • portati quando gli elementi non creano una struttura portante ma sono parti che devono essere sorretti da una struttura autonoma.

Le tecniche dei prefabbricati si sono evolute sempre di più e sono in continua evoluzione, il loro utilizzo non è più limitato alla costruzione di capannoni o edilizia di massa ma sono sempre più diffusi anche per edifici residenziali o palazzi di lusso.
A distanza di secoli i bisogni dell’uomo nel campo dell’edilizia non sono cambiati, e i prefabbricati in calcestruzzo sono il perfetto connubio tra facilità di messa in opera, reperibilità dei materiali, economicità e proprietà meccaniche che permettono di spaziare nell’utilizzo di diverse tipologie di edifici.

Da prefabbricati in calcestruzzo a uffici commerciali
Prefabbricati in calcestruzzo per realizzare uffici
Da prefabbricati in calcestruzzo a ipermercato
Prefabbricati in calcestruzzo per realizzare ipermercati
Da prefabbricati in calcestruzzo a magazzini
Prefabbricati in calcestruzzo per realizzare magazzini e depositi


Bibliografia:
Frateili, E. "Storia breve della prefabbricazione." Università, Trieste (1966)
Zaffagnini M., Manuale di progettazione edilizia, volume 4, Hoepli, Milano 1992
Allen E., I fondamenti del costruire, Mc Graw-Hill, Milano 1997
Torricelli M. C. et al.,Materiali e tecnologie dell'architettura, Laterza, Bari 2001