Ci sono, quando si sta osservando la storia, degli elementi che spiccano per la loro durata stabile 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, più o meno a metà del diciannovesimo secolo, questo lavoro 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 appoggio. Ma quali sono le caratteristiche meccaniche e fisiche che lo rendono una scelta tanto vincente?
Possiamo iniziare ricordando, ad esempio, quanto siano elevate le caratteristiche di solidità esibite da questa lega di ferro e carbonio; specialmente se le mettiamo in rapporto con il suo peso specifico, spiccano in maniera inoppugnabile. Grazie a questa tipicità, l’acciaio permette di costruire delle strutture portanti sottili e leggere, più che qualsiasi altro materiale, e in questo modo i progettisti sanno di poter allargare la luce delle strutture stesse con minori preoccupazioni per le fondamenta, che non devono essere troppo profonde. Non scordiamo poi che l’acciaio può essere portato sul luogo di messa in opera, come un cantiere, dopo essere stato preformato in officina, il che è un rilevante taglio sui costi, nonché sui tempi di montaggio effettivi. Inoltre, anche nel momento della messa in opera, è facile compiere modifiche e rinforzi alla intelaiatura in costruzione.
Non che questo possa in alcun modo voler dire, naturalmente, che l’acciaio sia in qualche modo un materiale sovrannaturale, immune dall’avere svantaggi o difetti: come sanno precisamente 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 adoperare degli acciai di composizione speciale. Ma pure dal punto di vista della meccanica, per tenace che sia, l’acciaio presenta anche dei difetti, come la deformabilità, che in certe condizioni diventa inaccettabile, e il pericolo di frattura per fatica eccessiva. Per tutte queste ragioni, è infine essenziale deputare le costruzioni in acciaio a manodopera specializzata, i cui costi sono elevati, e compiere manutenzioni accurate e costose per la difesa dalla corrosione e il rinforzo delle strutture.
Fino per lo meno agli anni trenta del millenovecento, le connessioni necessarie fra le varie componenti di una struttura metallica venivano effettuate tramite chiodatura e bullonatura; fu solamente in seguito che le migliorie tecniche permesse dall’avanzamento della siderurgia resero possibile creare acciai con migliorate qualità chimiche, e quindi saldabili con molta più comodità. Tale procedimento è perciò diventato prevalente in tutti i cantieri del mondo, diventando in fretta la tecnica più utilizzata e diffusa. La stessa eccezionale, e sempre crescente, scelta di acciai di composizione 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 realizzare leghe d’acciaio capaci di resistere all’ossidazione, non intaccarsi, e tollerare sforzi e sollecitazioni sempre più formidabili.