Perché la cupola del Pantheon non crolla?
La cupola del Pantheon, a Roma, è fatta di calcestruzzo senza un solo ferro di armatura, ed è in piedi da quasi duemila anni. Il suo segreto si riassume in tre parole: meno peso in alto.
Una cupola da record
Il Pantheon fu costruito sotto l'imperatore Adriano, intorno al 125 dopo Cristo. La sua cupola misura più di quarantatré metri di diametro.
Il dato più sorprendente è il materiale: calcestruzzo senza armature. Non ci sono barre d'acciaio a tenerlo insieme, come nel cemento armato moderno. Eppure regge da quasi due millenni.
Il problema di ogni cupola
Una cupola non si limita a pesare verso il basso. Il suo peso tende anche ad aprirla verso l'esterno, come se volesse allargarsi alla base. Più una cupola è pesante, soprattutto in alto, più forte è questa spinta.
Il calcestruzzo, come tutte le pietre, resiste benissimo alla compressione ma male alla trazione. Se la spinta verso l'esterno è troppa, si crepa. La sfida dei romani era quindi alleggerire la cupola il più possibile.
Un calcestruzzo diverso a ogni altezza
La prima mossa fu cambiare la ricetta del calcestruzzo man mano che si saliva. In basso usarono pietre pesanti e robuste, adatte a reggere tutto il peso sovrastante.
Salendo, sostituirono gradualmente quelle pietre con materiali sempre più leggeri, fino ad arrivare in cima a materiali vulcanici leggerissimi, come la pomice. Così la parte alta, quella che spinge di più verso l'esterno, pesa molto meno.
Più sottile e scavata
Non cambiò solo il materiale. Anche lo spessore della cupola diminuisce salendo: è grossa alla base e molto più sottile verso l'alto.
E la superficie interna è scavata da file di cassettoni, i riquadri incassati che si vedono alzando lo sguardo. Oltre a essere decorativi, tolgono altro materiale e quindi altro peso.
Il buco in cima
Proprio al centro della cupola c'è un'apertura circolare, l'oculus, larga circa otto metri. Da lì entra la luce, e a volte anche la pioggia.
Ma l'oculus ha anche un ruolo strutturale: elimina il materiale proprio nel punto più alto, dove sarebbe stato più pesante da reggere. Meno peso in alto significa meno spinta verso l'esterno: ed è per questo che quella cupola regge ancora.
Lo sapevi?
- La cupola del Pantheon è in calcestruzzo senza alcuna armatura in acciaio.
- In cima i romani usarono materiali vulcanici leggeri come la pomice.
- Dall'oculus entra anche la pioggia: per questo il pavimento ha dei piccoli fori di scolo.
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