Riccardo Morandi: Il costruttore di ponti e il suo avvertimento

Nel 1979 un ingegnere italiano sulla settantina pubblicò un articolo tecnico con un titolo deliberatamente arido: il comportamento a lungo termine dei viadotti soggetti a traffico intenso e situati in un ambiente aggressivo. Si trattava di un ponte che lui stesso aveva progettato, sopra la valle del Polcevera a Genova, e diceva che la struttura si stava corrodendo più velocemente di quanto avesse previsto. Riccardo Morandi sollevava il problema dall'inizio degli anni '70. Trentanove anni dopo quel rapporto, in una piovosa mattina di agosto, un tratto di 250 metri del ponte cadde nella valle, uccidendo quarantatré persone.

Roma, e il cemento tra le macerie

Morandi nacque a Roma il 1° settembre 1902 e si laureò in ingegneria nel 1927. Il suo lavoro formativo fu in Calabria, ricostruendo in cemento armato tra i danni dei terremoti: un apprendistato in un materiale che era ancora giovane e in una regione che puniva chiunque lo usasse senza cura. Aprì poi il suo ufficio a Roma e passò sei decenni a spingere il cemento oltre quanto la maggior parte dei suoi contemporanei pensasse possibile.

Insegnò oltre a costruire, occupando cattedre di progettazione di ponti nelle università di Firenze e Roma. Fu nominato Fellow della Royal Society of Arts nel 1963 e ricevette un dottorato onorario in architettura dall'Università Tecnica di Monaco nel 1979.

L'idea: Cavi in cemento

Per capire Morandi, devi capire cos'è un ponte strallato. L'impalcato, la strada su cui guidi, è appeso a cavi diagonali che salgono verso una torre. In quasi tutti i ponti di questo tipo costruiti oggi, quei cavi sono numerosi, sottili e fatti di acciaio: un ventaglio di molti stralli, ognuno dei quali porta una modesta parte del carico.

Morandi fece l'opposto. Usò pochissimi stralli, spesso solo due per campata, e invece di lasciarli come acciaio nudo, racchiuse l'acciaio in una guaina di cemento precompresso. Il motivo era la rigidità. Uno strallo rivestito di cemento è circa cinque volte più rigido del solo acciaio di precompressione, quindi l'impalcato si flette e rimbalza molto meno sotto il traffico pesante: un vero vantaggio per un viadotto autostradale. Fu la prima volta che qualcuno usò tendini di cemento precompresso come cavi di strallo.

L'economia fu straordinaria. Il viadotto del Polcevera usò solo circa un terzo dell'acciaio di precompressione per metro quadrato rispetto al contemporaneo ponte di Bendorf in Germania. Morandi progettò pensando ai costi e alla velocità tanto quanto all'eleganza, usando elementi prefabbricati e costruzione a sbalzo con tendini temporanei.

L'inconveniente è ora ovvio e non lo era allora. Una volta avvolto l'acciaio nel cemento, non puoi vederlo. L'ispezione diventa un'ipotesi. Se il cemento si incrina, o se la malta iniettata nei condotti è incompleta, l'acqua e il sale raggiungono l'acciaio e lo corrodono invisibilmente. E con soli due stralli per campata non c'è alcuna ridondanza: perdi uno e non c'è nulla che sostenga il carico.

Maracaibo

La sua opera più grande è il ponte General Rafael Urdaneta sul lago di Maracaibo in Venezuela, completato nel 1962: 8678 metri di cemento strallato, costruito in un tempo record di quaranta mesi. Gli diede fama internazionale e servì da modello per ciò che seguì.

Diede anche il primo avvertimento. I cavi esposti sul ponte di Maracaibo si spezzarono a causa della rapida corrosione, e ogni cavo di strallo dovette essere sostituito diciotto anni dopo la costruzione. L'altro grande attraversamento di Morandi, il ponte Wadi el Kuf in Libia, è stato chiuso nell'ottobre 2017 dopo che le ispezioni hanno identificato potenziali fratture. Ha costruito anche altre cose: l'aeroporto di Fiumicino a Roma nel 1970, un autosalone sotterraneo a Torino, cinema e lavori sulla linea elettrica che attraversa lo stretto di Messina, ma i ponti sono l'eredità, e i ponti si sono corrosi.

Il viadotto del Polcevera

Costruito tra il 1963 e il 1967, il viadotto del Polcevera trasportava l'autostrada A10 per più di un chilometro attraverso una valle di fabbriche e condomini, a circa quaranta metri di altezza, su tre piloni a forma di A alti novanta metri con campate principali di circa 220 metri. Era, a ogni misura, un oggetto spettacolare e il simbolo di Genova. Morandi avrebbe potuto finirlo in ventitré mesi se non fosse stato per i ritardi amministrativi.

Nel 2016 veniva descritto come un fallimento ingegneristico, con costi di manutenzione in aumento. Due dei tre piloni erano stati rinforzati nel 1993. Il pilone occidentale, la pila 9, non lo era stato, nonostante i danni da corrosione documentati.

14 agosto 2018

La pila 9 è crollata. La causa tecnica è stata la rottura di un cavo di strallo che aveva subito una grave corrosione, causata a sua volta da un'iniezione di malta inadeguata e in alcuni punti completamente mancante nei condotti. L'acciaio stava arrugginendo all'interno della sua guaina di cemento, invisibile, da decenni. Sono morte quarantatré persone.

Le critiche ingegneristiche sono specifiche ed eque. Morandi ha sottovalutato gli effetti della viscosità del cemento, che ha causato perdita di precompressione e fessurazione. I diametri dei condotti che ha specificato erano troppo stretti perché l'iniezione potesse essere eseguita in modo affidabile. Il copriferro di cemento sull'acciaio era piccolo, offrendo poca protezione contro la corrosione. E la struttura non aveva alcuna robustezza: il cedimento di un singolo cavo era sufficiente a far cadere una campata.

Perché Riccardo è chiamato un genio

Il dono di Morandi era l'originalità concettuale combinata con una severa disciplina materiale. Non ha raffinato i ponti di altri; ha proposto un sistema strutturale genuinamente diverso (lo strallo rivestito di cemento) e ha risolto il problema di rigidità che era progettato per risolvere, usando un terzo dell'acciaio di strutture comparabili e costruendo più velocemente di quanto chiunque si aspettasse. Walter Kaufmann, titolare della cattedra di ingegneria strutturale all'ETH di Zurigo che ha esaminato il crollo in dettaglio, ha concluso che, giudicato nel contesto della sua epoca, Morandi rimane indubbiamente il pioniere della progettazione di ponti per cui era riconosciuto prima della tragedia di Genova. L'argomento di Kaufmann è che la robustezza non era semplicemente un obiettivo di progettazione negli anni '60, e che la ridistribuzione delle forze dovuta alla viscosità del cemento non era stata sufficientemente ricercata all'epoca. Secondo quello standard, Morandi non è stato negligente; lavorava al limite di ciò che era conosciuto.

Il controcaso non può essere ammorbidito. Quarantatré persone sono morte a causa di una struttura che lui ha progettato. Anche mettendo da parte gli standard di un'epoca successiva, due delle sue scelte erano sue ed erano consequenziali: seppellire l'acciaio di tensione dove nessuno poteva ispezionarlo, e fornire così pochi stralli che la struttura non aveva una seconda linea di difesa. Un design che è non ispezionabile e non ridondante trasferisce l'intero onere della sicurezza alla manutenzione, e la manutenzione ha fallito: i proprietari non hanno mai rinforzato la pila 9 come avevano rinforzato le altre venticinque anni prima. Gli avvertimenti dello stesso Morandi dall'inizio degli anni '70 e il suo rapporto del 1979 gli fanno onore come ingegnere e sono anche, scomodamente, la prova che capiva la vulnerabilità e che il sistema che ha progettato non offriva alcun margine una volta che è iniziato il degrado. Vale la pena notare anche che il suo approccio a pochi stralli si è rivelato meno economico dei ponti a stralli multipli e ha avuto un'influenza limitata su altri ingegneri; la professione lo ammirava e poi ha seguito un'altra strada. Il verdetto onesto è che era un originale di vero spessore la cui idea distintiva conteneva un difetto che ha ucciso persone, e entrambe le metà di quella frase devono restare.

Eredità

Morandi è morto il 25 dicembre 1989, ventinove anni prima del crollo, con la sua reputazione di uno dei grandi ingegneri del cemento del XX secolo intatta. Genova ha sostituito il suo viadotto con un nuovo ponte. Il disastro del Polcevera è diventato da allora uno dei casi più studiati nell'ingegneria strutturale moderna, e le sue lezioni (progettare per l'ispezione, progettare per la ridondanza, presumere che la manutenzione sarà imperfetta) sono ora insegnate come fondamentali. Che dovessero essere imparate in questo modo è la tragedia; che siano state imparate è l'unica cosa che si può salvare da essa.