Ci sono, quando si sta osservando la storia, degli elementi che spiccano per la loro durata costante 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 lunghezza del periodo in cui il materiale fondamentale 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 costruzione, proprio dal legno: ed è stata un’autentica rivoluzione quando, circa a metà del diciannovesimo secolo, questo posto di totale predominanza è stato assunto da un materiale ben diverso, minerale anziché vegetale, e artificiale anziché naturale: l’acciaio, ormai utilizzato per creare di tutto, dalle carpenterie di precisione alle grandi strutture di supporto. Ma quali sono le caratteristiche meccaniche e fisiche che lo rendono una scelta tanto vincente?
Tanto per iniziare, questa lega di ferro e carbonio vanta caratteristiche di robustezza impareggiabili, soprattutto quando rapportate al suo peso specifico . Nella pratica, questo si traduce nella facoltà reale di costruire strutture portanti molto più leggere, e di modesta sezione, rispetto a qualunque altro materiale – incluso il calcestruzzo armato. Grazie a ciò il peso scaricato dalla struttura complessiva si abbassa, il che permette di scavare fondamenta meno profonde e, a un tempo, di ampliare le luci delle strutture. Inoltre, l’acciaio ha il grande vantaggio di poter essere prefabbricato in officina, e portato sul luogo di montaggio già pronto, con evidenti risparmi sui costi; inoltre, i tempi di montaggio ne risultano notevolmente ridotti, ed è facile compiere modifiche o rinforzi in corso d’opera.
Non che questo possa in alcun modo indicare, naturalmente, che l’acciaio sia in qualche modo un materiale sovrannaturale, immune dall’avere svantaggi o difetti: come sanno perfettamente 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 ancora se occorre utilizzare degli acciai di composizione speciale. Ma pure sotto il profilo della meccanica, per robusto che sia, l’acciaio presenta anche dei difetti, come la deformabilità, che in certe condizioni diventa eccessiva, e il rischio di rottura per fatica eccessiva. Per tutte queste ragioni, è infine necessario deputare le costruzioni in acciaio a manodopera specializzata, i cui costi sono elevati, e eseguire manutenzioni accurate e costose per la salvaguardia dalla corrosione e il rinforzo delle strutture.
Fino come minimo agli anni trenta del millenovecento, le connessioni necessarie fra le varie componenti di una struttura metallica venivano effettuate tramite chiodatura e bullonatura; fu unicamente in seguito che le migliorie tecniche permesse dall’avanzamento della siderurgia resero immaginabile sviluppare acciai con migliorate qualità chimiche, e quindi saldabili con molta più facilità. Tale procedimento è perciò diventato preponderante in tutti i cantieri del mondo, diventando velocemente la tecnica più utilizzata e diffusa. La stessa enorme, e sempre crescente, gamma di acciai di formulazione speciale di cui disponiamo per gli utilizzi più vari e le condizioni più proibitive, è frutto degli stessi anni di ricerca nel campo della siderurgia, che hanno permesso di creare leghe d’acciaio capaci di far fronte all’ossidazione, non intaccarsi, e sopportare sforzi e sollecitazioni sempre più formidabili.