Manufatti in cemento-amianto

* 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 sfluttava 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 rendevapiù compatta la superficie stessa e, almento nell’immediato, non consentiva il rilascio di fibre nell’ambiente.