Esempio
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Manufatti in
cemento-amianto
G. Carotenuto*, M. Lavorgna*, M. Palumbo**,
L. Nicolais*
* Ist. di Tecnologia dei Materiali Compositi - Università di Napoli "Federico II"
** Dip. di Ingegneria dei Materiali e della Produzione - Università di Napoli
"Federico II"
Con la legge 257/92 sono state definite
le norme applicative relative alla cessazione dell'estrazione,
dell'importazione, della produzione, della commercializzazione ed dell'impiego
di tutti i tipi di amianto. Tale disposizione si è resa necessaria dopo che
l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha verificato la correlazione tra
l'esposizione a fibre di amianto e alcune patologie a carico dell'apparato
respiratorio (asbestosi, mesotelioma e cancro polmonare). Nonostante la messa al
bando, l'amianto rappresenta ancora un potenziale rischio in quanto è molto
diffuso, essendo stato considerato per anni un materiale estremamente versatile,
a basso costo e con estese e svariate applicazioni. In Italia il settore che ha
impiegato i maggiori quantitativi di amianto è quello dell'edilizia dove oltre
il 70% dell'amianto disponibile a livello nazionale è stato impiegato
principalmente per la realizzazione di manufatti in cemento-amianto. Con tale
materiale sono stati realizzati
tubi per acquedotti o
fognature,
tegolature,
canne fumarie,
serbatoi per acqua o altri liquidi,
intonaci ma soprattutto
lastre piane o ondulate (Fig. 1) utilizzate rispettivamente per rivestimenti e
coperture.
In questo lavoro si vuole presentare una breve panoramica delle caratteristiche
dei materiali in cemento-amianto utilizzati in edilizia per rivestimenti e
coperture, e delle problematiche connesse con la gestione della loro presenza
nella struttura.
Fig. 1 - Lastre curve in amianto-cemento fessurate.
L'amianto, chiamato anche asbesto, è un minerale naturale a struttura fibrosa
appartenente alla classe chimica dei silicati e alla serie mineralogiche del
serpentino e degli anfibioli. Sotto il nome di amianto sono compresi i seguenti
composti: il Crisotilo (amianto di Serpentino), la Crocidolite, l'Amosite, la
Tremolite, l'Anofillite e l'Actinolite (amianti di Anfibolo). I primi tre tipi
di amianto sono quelli un tempo maggiormente utilizzati in edilizia
principalmente come componenti dell'impasto con cemento. L'amianto crisotilo,
rappresentante circa il 95% degli amianti estratti nel mondo, si differenzia
dagli altri per la lunghezza e la flessibilità delle fibre, per la resistenza
alla tensione di trazione e per l'elevato grado di resistenza alle alte
temperature.
L'amianto crisotilo, infatti, perde la sua acqua di cristallizzazione e la sua
struttura originaria ad una temperatura di circa 700°C, passandoallo stato
firoso a quello amorfo. Le fibre sono raggruppate in fasci ed ognina di esse
presenta la caratteristica di potersi frazionare, longitudinalmente, in fibre di
diametro via via più piccolo. La crocidolite, o amianto blu, differisce
ampiamente dall'amianto crisotilo sia per l'aspetto fisico, sia per la
composizione chimica: infatti nella sua molecola sono presenti anche ferro e
sodio. Le sue fibre hanno un aspetto aghiforme e si frazionano longitudinalmente
con maggiore facilità risultando, perciò, più pericolose. L'amosite presenta una
composizione chimica simile a quella della crocidolite con magnesio in luogo del
sodio ed una maggiore concentrazione di ossido di ferro, che le conferisce un
caratteristico colore bruno. L'amosite e la crocidolite presentano una buona
resistenza agli acidi e sono stati utilizzati principalmente nella produzione di
cemento amianto per tubazioni o condotte in quanto assicuravano anche il
rinforzo alla tenuta di circonferenza.
L'impasto tra cemento ed amianto, ora vietato dalla suddetta legge 257/92, era
caratterizzato da una giusta plasticità e consistenza ad umido così da
consentire la formazione di lastre con macchine a feltro continuo, denominate
macchine Hatschek, molto simili a quelle per la produzione della carta. La
tecnologia di produzione sfruttava alcune proprietà delle fibre di amianto
quali:
buona dispersione delle fibre al fine di ottenere un impasto omogeneo con
presenza di fibre in tutte le direzioni;
buona ritenzione delle particelle cementizie per assicurare un alto peso
specifico e, conseguentemente, una buona resistenza meccanica.
La formulazione dell'impasto per le lastre in cemento-amianto conteneva dal 10
al 16% di crisotilo con modeste percentuali di crocidolite e/o amosite per
favorire la dispersione delle fibre e il rinforzo della struttura. Per quanto
riguarda il cemento si è sempre utilizzato il portland ordinario ad alto
contenuto di silicato bicalcico e, contemporaneamente, a basso contenuto di
alluminato tricalcico per ottimizzare la plasticità e la lavorabilità
dell'impasto.
L'amianto-cemento risultante era molto resistente alla trazione ed alla
compressione e possedeva una notevole leggerezza (Tabella 1) che favoriva
sicuramente tutte le attività di messa in opera dei manufatti nonché la
realizzazione di strutture portanti puù snelle. L'efficienza del rinforzo
fibroso dipendeva dalla lunghezza delle fibre, dalla capacità di creare legami
secondari interfacciali con la matrice, dal volume delle fibre stesse e dal loro
grado di allineamento. In considerazione del processo produttivo, le fibre di
amianto risultavano allora, così come adesso nei manufatti non degradati,
saldamente inglobate nella matrice cementizia (Fig. 2). Inoltre sulle superfici
esposte, grazie all'adozione dell'anidride carbonica ed alla carbonatazione
dell'idrossido di calcio presente nella pasta cementizia appena indurita, si
formava uno strato di carbonato di calcio che rendeva più compatta la superficie
stessa e, almeno nell'immediato, non consentiva il rilascio di fibre
nell'ambiente.
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