Le strutture in calcestruzzo

Il calcestruzzo è un materiale costituito da una miscela di legante idraulico (cemento) o aereo (solitamente calce), aggregati (sabbia e ghiaia) e acqua. Il legante idratandosi con l'acqua indurisce e conferisce alla miscela una compattezza e una resistenza tali da renderlo simile a una roccia.
La principale spinta alla diffusione del calcestruzzo dai suoi primi utilizzatori era data dalla possibilità di ottenere una sorta di "pietra" artificiale di qualunque forma.
Fu inventato e adoperato per la prima volta nell'edilizia romana il "cementizio", un composto di malta (calce mescolata con sabbia o pozzolana) e coementa, ovvero sassi o scaglie di pietra.

La diffusione del calcestruzzo si è però avuta molto più tardi con l'avvento del cemento armato.
A limitarne l'uso è stato il fatto che il calcestruzzo ha ottima resistenza alla compressione ma scarsa resistenza alla trazione.
Alla metà dell'800 si iniziò ad annegare barre di acciaio in una matrice di calcestruzzo ottenendo uno dei primi esempi di materiali compositi. L'acciaio, infatti, conferisce al composto quella resistenza alla trazione e alla flessione di cui è carente il calcestruzzo.

Negli ultimi decenni la tecnologia del calcestruzzo si è notevolmente evoluta in seguito all'introduzione di aggiunte e additivi che hanno modificato il comportamento e le prestazioni delle miscele.
Ulteriori evoluzioni si sono avute con il passaggio da un criterio quantitativo della caratterizzazione delle miscele (sostanzialmente il contenuto di cemento) a un criterio prestazionale basato su prove di rottura del materiale ottenuto e su una qualifica preliminare degli impasti.

Le strutture in calcestruzzo benché estremamente resistenti non sono ovviamente eterne e necessitano di azioni di manutenzione e ripristino adeguate.
Si è visto che l'azione combinata dell'anidride carbonica con gli agenti aggressivi presenti nell'atmosfera o nelle piogge acide provocano la "carbonatazione" del calcestruzzo con la conseguente diminuzione del valore del pH. L'abbassamento del valore del pH provoca una perdita del potere protettivo delle armature.
Le armature non più protette si ossidano. L'aumento di volume dovuto alla formazione di ruggine causa distacchi e rotture.
Oltre a queste cause di degrado dovute all'ambiente i difetti del calcestruzzo possono essere legati a una cattiva esecuzione dei lavori.