Perché l’ingegneria di oggi deve molto agli antichi Romani: dal calcestruzzo agli acquedotti

Dal punto di vista ingegneristico e architettonico, vi sono numerose tecniche costruttive e applicazioni pratiche della sapientia dell’arte del costruire che gli antichi Romani ci hanno lasciato in eredità. È evidente che oggi i materiali e le tecnologie siano molto più avanzati, ma al popolo dei Cesari dobbiamo ancora moltissimo sul piano dei principi strutturali. Alcune soluzioni sviluppate in età romana, infatti, sono alla base di sistemi costruttivi tuttora in uso. Dall'invenzione del calcestruzzo idraulico applicato a monumenti immortali come il Pantheon, fino alla geometria dell'arco e della volta a botte, passando per la straordinaria gestione logistica di acquedotti e reti stradali: ecco come le intuizioni dell'antica Roma continuano a guidare l'ingegneria moderna.

Il calcestruzzo romano: l’opus caementicium usato nella cupola del Pantheon

Tra le espressioni più alte della tecnica costruttiva romana rientra anche la cupola, di cui quella del Pantheon di Roma costituisce l’esempio forse più noto e rappresentativo. Tra le più grandi mai realizzate in calcestruzzo non armato, la cupola del Pantheon deve la propria tenuta strutturale a un accurato controllo del materiale e della massa. Procedendo verso l’alto, infatti, i Romani alleggerirono progressivamente il conglomerato, impiegando aggregati via via meno pesanti: una scelta che consentiva di ridurre le spinte laterali esercitate sulle murature sottostanti e di migliorare in modo significativo la stabilità complessiva della struttura. Alla base di questa soluzione vi è appunto l’uso del calcestruzzo (opus caementicium), materiale di concezione romana. I Romani compresero il ruolo determinante del legante idraulico, ottenuto grazie all’aggiunta di pozzolana, una cenere do origine vulcanica, capace di conferire al materiale elevate prestazioni e durevolezza. Ancora oggi, la pozzolana – o materiali di natura analoga – viene impiegata come componente cementizia supplementare per migliorare la durabilità e la sostenibilità del calcestruzzo moderno.

L'arco e la volta a botte

Sebbene l’arco fosse già conosciuto, furono i Romani a farne un impiego sistematico e su larga scala. Il principio statico dell’arco è relativamente semplice: sfrutta la capacità della pietra, o del calcestruzzo, di resistere efficacemente agli sforzi di compressione. La tecnica di realizzazione degli archi nell’antica Roma, rimasta sostanzialmente invariata per secoli, prevedeva l’impiego di una centina lignea temporanea che aveva la funzione di sostenere gli elementi lapidei durante la costruzione.

Le pietre, sagomate a cuneo, venivano disposte lungo la centina fino alla posa dell’elemento centrale superiore, la chiave di volta. È proprio questo a “chiudere” l’arco e a permettere la ripartizione delle forze: una volta rimossa la centina, i carichi vengono trasmessi lungo l’arco verso i piedritti, e da questi al terreno e alle strutture laterali, rendendo la struttura stabile e autoportante.

Diretta evoluzione dell’arco è la volta a botte, un sistema di copertura ampiamente utilizzato dai Romani. Ottenuta dallo sviluppo longitudinale dell’arco, questa struttura semicilindrica, impostata su due muri di spalla, consentiva di coprire ambienti di grandi dimensioni senza l’impiego di sostegni intermedi. Ne sono un chiaro esempio gli spazi continui delle terme e delle basiliche, nei quali la volta a botte svolge un ruolo al tempo stesso strutturale e architettonico.

Gli acquedotti: l’ingegneria idraulica

La stessa sapienza ingegneristica emerge con chiarezza nella realizzazione degli acquedotti, imponenti infrastrutture capaci di trasportare acqua per decine di chilometri senza il ricorso a sistemi di pompaggio. Il loro funzionamento si basava su un controllo estremamente accurato della pendenza, minima ma costante lungo tutto il tracciato, che permetteva all’acqua di fluire per gravità su grandi distanze. In tutto, nel periodo romano vennero costruiti 11 acquedotti per una lunghezza di oltre 500 km. I principi teorizzatI e poi applicatI dai romani sono tuttora alla base dei sistemi di gestione delle acque nere nelle reti fognarie.

Le strade dell’antica Roma

Anche il modo in cui costruiamo le strade affonda le sue radici nella sapienza ingegneristica romana. Ancora oggi, infatti, le infrastrutture viarie vengono realizzate in maniera stratificata, con un criterio di scelta dei materiali basato sulla granulometria e sulla resistenza progressiva ai carichi. Lo stesso principio guidava i Romani, sebbene le soluzioni costruttive variassero anche in base al contesto e alle risorse disponibili. I romani, comunque, affiancavano alla carreggiata dei canali per il deflusso delle acque piovane: un accorgimento ancora in uso nella progettazione stradale contemporanea.

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