Cos'è il cemento? Breve storia dagli egizi ad oggi | I Domandony

Con il progresso che sta avvenendo ormai da quasi 200 anni, il mondo si è sempre di più coperto di cemento. Se negli ultimi 60anni abbiamo prodotto circa 8 miliardi di tonnellate di plastica, questa cifra viene equiparata ogni due anni dai materiali leganti utilizzati in edilizia. Un dato decisamente poco rassicurante per l’ambiente e dunque per il nostro futuro. Nonostante tutto, il cemento - in tutte le sue forme - è stato indispensabile per l’umanità durante tutta la storia, quindi vediamo di capirci qualcosa. 

Prima di tutto, siamo sicuri che noi comuni mortali non addetti ai lavori sappiamo davvero cos’è il cemento? Per farla breve si tratta di minerali contenenti una miscela di silicati di calcio, che vengono generati a partire dalla cottura di calcare, argilla o marna (una roccia). A quel punto la polvere ottenuta può essere mischiata con altri materiali inerti come la sabbia o la ghiaia per formare un impasto che se reagisce con l’acqua prende il nome di cemento idraulico, mentre se reagisce con un gas diventa cemento non idraulico. 

Ecco, una simile composizione è comparsa sulla Terra la bellezza di 12 milioni di anni fa. Nella zona dell’odierno Israele infatti è stato trovato un deposito di cemento naturale formatosi dal mescolamento casuale di bitume e calcare. Tra l’altro proprio il bitume è stato il primo materiale alternativo al cemento poiché veniva preferito dalle popolazioni mesopotamiche. I primi ad utilizzare il cemento a base di calce furono invece gli egizi circa 5 mila anni fa (3000 a.C); il loro impasto veniva ottenuto bruciando il gesso e mescolando il risultato con la sabbia. 

Poco più tardi anche i cinesi sembrano aver usato dei materiali cementizi per incollare insieme il bambù con cui realizzavano le proprie barche e poi, circa nel terzo secolo a.C., li utilizzarono nella costruzione della Grande Muraglia. Nel bacino del Mediterraneo si sfruttava principalmente l’ossido di calcio (nome figo della comune calce) già a partire dalla cultura minoica. Questi furono i prima ad utilizzare un materiale vagamente simile a quello che più avanti verrà chiamato “pozzolana”: la pozzolana è infatti stata inventata dai romani e prende il nome da Pozzuoli, cittadina campana che risente ancora della presenza del Vesuvio; in breve, consiste di un cemento costituito da rocce granulose di origine vulcanica che inglobano al loro interno altri materiali come la sabbia, poiché infatti si mischiano mentre la roccia è ancora in stato liquido. I greci avevano creato un sistema simile ma usando cocci di vasellame invece dei piroclasti (rocce di origine vulcanica) 

Lo stesso Vitruvio nel suo “De Architectura” ha vantato i benefici della pozzolana che riusciva a solidificarsi persino sott’acqua. Le tecniche di produzione della pozzolana si affinarono nel tempo e permisero ai romani di costruire monumenti grandiosi e resistenti come gli acquedotti o il Panteon. 

Per quanto ne sappiamo, durante il Medioevo non ci furono grossi cambiamenti dal punto di vista del cemento e si continuarono ad utilizzare le tecniche sviluppate nei secoli precedenti. Tra le poche cose sicure che sappiamo, dato che non sono pervenuti documenti riguardanti l’argomento, è che in Europa venne persa la conoscenza della pozzolana (mentre continuava ad essere utilizzata nell’Impero Romano d’oriente). Tale mistura venne riscoperta soltanto nel 1300. Da qui saltiamo fino al 1500 quando venne creato il calcestruzzo tabby cioè composto da una finissima calce a base di conchiglie polverizzate di ostrica e con l’aggiunta nell’impasto di frammenti di conchiglie. Questo metodo venne esportato dagli spagnoli nelle Americhe e fu largamente utilizzato durante tutto il ‘700 e buona parte dell’800. 

Uno dei primi tecnici che davvero approcciò il cemento in maniera scientifica fu nel 1700 John Smeaton. All’ingegnere civile infatti avevano commissionato la costruzione di un faro e per anni si scervellò sul materiale migliore da utilizzare in una zona così umida. Ci mise quasi 40anni prima di trovarlo: Smeaton si accorse infatti che tramite un processo chimico chiamato calcinazione il calcare contenente argilla si solidificava anche sott’acqua. Qualche altro passo in avanti venne fatto nel 1822 e nel 1825 grazie a due pubblicazioni di Egor Cheliev che introdusse un nuovo mix a base di calce e argilla. 

Sempre nel 1800 venne introdotto sul mercato il cemento di Portland che divenne negli anni uno dei più popolari. Ancora oggi questo cemento è utilizzato nell’industria edile ma con una ricetta tutta nuova (gli è rimasto solo il nome). In pratica il Portland cement venne rivoluzionato da William Aspdin che cominciò ad utilizzare un meccanismo che introduceva alite nel composto, cioè un silicato tricalcico che permetteva un rapido indurimento. Un cemento ancora più strong venne creato da Stanislas Sorel, cioè il Sorel cement, ma purtroppo non era particolarmente resistente all’acqua e venne rilegato quindi a funzioni di supporto del Portland. 

Arrivati al ‘900, il cemento principale è il Portland mischiato in mille varianti e sempre più affinato nella produzione; ad esempio oggi si cuociono l’argilla e la calce a 1450 gradi per ottenere la polvere di cemento, mentre prima si cuocevano stando sotto i 1250 C°. Lo sviluppo di nuovi tipi di cemento non si è di certo fermato negli ultimi anni ma continuando entreremmo in tecnicismi così spigolosi che non ci capiremmo assolutamente nulla. 

Dopo aver visto questa lunga carrellata sul cemento, vale la pena ricordare che la cementificazione sta sottraendo sempre più risorse alla natura danneggiandola sia direttamente (abbattimento di habitat naturali), che indirettamente (il cemento non permette un buon drenaggio delle acque né disperde il calore d’estate). Come paese in rapida crescita, la Cina è il maggior consumatore a livello mondiale di cemento e con il progressivo sviluppo dei paesi emergenti dobbiamo aspettarci un consumo sempre maggiore di cemento e probabilmente non sarà proprio il massimo per l’ambiente.

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