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 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 macchime 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.

Tabella 1 - Proprietà fisico-meccaniche tipiche dell'amianto-cemento.

Fig. 2 - Immagine SEM della microstruttura dei sistemi cemento-amianto.

La presenza di manufatti a base di cemento-amianto impone di condurre una serie di attività per minimizzare o, eventualmente, rimuovere il rischio derivante dall'esposizione alle fibre in essi contenute. La scelta di tali attività avviene, come previsto dal DM 06/09/1994, attraverso una valutazione preliminare del rischio che, in relazione alle caratteristiche di installazione di un manufatto contenente amianto, consente l'individuazione di una delle seguenti condizioni:

• materiali integri non susciettibili di danneggiamento;
• materiali integri suscettibili di danneggiamento;
• materiali danneggiati.

Per ciascuna condizione è prevista una procedura di intervento specifica (Fig. 3).

capillari in conseguenza di bagnatura ed asciugamento del manufatto in cemento-amianto. I meccanismi meccanici, infine, sono riconducibilia ll'azione di dilavamento dell'acqua piovana, all'erosione eolica, alla conduzione di interventi inopportuni di manutenzione o ad atti vandalici. Molto spesso questi meccanismi di degrado non operano singolarmente ma attraverso un sinergismo che aumenta la velocità di danneggiamento e quindi di dispersione delle fibre di amianto.

Il cemento-amianto con il passare degli anni subisce principalmente un processo di dissoluzione e di dilavamento della fase legante - costituita dagli idrosilicati di calcio caratteristici di una pasta cementizia indurita e dal carbonato di calcio presente per carbonatazione dell'idrossido di calcio - ad opera dell'acqua corrente o piovana. In particolare, l'anidride carbonica discolta nell'acqua trasforma il carbonato presente nel manufatto in cemento-amianto in bicarbonato di calcio più solibule che viene facilmente asportato per dilavamento lasciando una struttura iù porosa ed al tempo stesso meno compatta. Particolarmente pericolose sono le acque di condensa che manifestano la loro azione di dissoluzione soprattutto sui manufatti in cemento amianto utilizzati come rivestimento esterno a raccordo gra copertura ed elementi strutturali verticali.

Il cemento-amianto, contiene diversi composti che, come sali di acidi relativamente deboli, possono essere facilmente sopostati da acidi più forti. Gli acidi o le anidridi che si trovano spesso liberi in atmosfera, come inquinanti derivati da attività umane (HCl, SO₂), possono raggiungere il cemento-amianto sia come tali sia come soluzione acquosa, specialmente ad opera delle piogge acide. L'attacco acido agisce per dissoluzione e asportazione del legante, con successivo sgretolamento della matrice di cemento e liberazione di fibre di amianto che, al contrario, sono resistenti agli acidi.

La presenza di microrganismi autotrofi, cianobatteri e microalghe provoca la corrosione dei materiali costituenti la matrice cementizia del manufatto a causa dei prodotti di metabilismo algale quali essudati radicali di tipo acido. La formazione dei suddetti microrganismi necessita di luce, acqua e sali minerali e le zone più interessate sono quelle esposte al sole, con elevato tasso di umidità.

I fattori che determinano la crescita di microrganismi si riassumono in:

• porosità del substrato;
• umidità;
• esposizione e/o inclinazione;
• contenuto di calcari o di altri elementi minerali;
• presenza di sostanze organiche.

Esiste una chiara correlazione tra ambiente e crescita dei microrganismi. La conoscenza approfondita dei fenomeni può portare al controllo e al contrasto dei fenomeni chimico-fisici che ne consentono la proliferazione. Al pari dell'attacco acido la presenza di microrganismi induce un degrado per decoesione della matrice legante.

Ad una temperatura inveriore a 0°C l'acqua solidifica organizzandosi in cristalli il cui volume supera del 9% il volume dell'acqua liquida originaria. In un ambiente chiuso l'espansione dell'acqua ha come conseguenza una deformazione elastica o plastica delle pareti del contenitore. Il sistema cemento-amianto può essere considerato come costituito da una serie di contenitori adiacenti corrispondenti alle cavità; un aumento di volume dell'acqua in essi contenuta provoca simultaneamente sollecitazioni assiali e di volume. L'espansione si trasmette in questo caso da un poro all'altro provocando un aumento di volume dell'intero corpo con la probabilità che si verifichino fratture interne. In questo modo la ciclicità del processo di gelo/disgelo produce una riduzione delle proprietà maccaniche del manufatto favorendo altresì la liberazione del materiale polverulento nel quale le fibre di amianto generalmente non sono libere ma avvolte da strati di matrice legante.

I principali indicatori utili per valutare lo stato di degrado, in relazione al potenziale rilascio di fibre, dei manufatti in cemento-amianto sono:

• la perdita di coesione della matrice cementizia;
• l'evidenza di affioramenti superficiali di fibre;
• la presenza di sfaldamenti, crepe o rotture;
• la presenza di materiale polverulento in corrispondenza di scoli d'acqua e/o grondaie, nel caso di lastre impiegate come rivestimento.

Quando il manufatto in cemento-amianto manifesta uno stato di degrado è dunque necessario applicare una particolare metodologia di bonifica. I metodi di bonifica che possono essere condotti, sia nel caso di interventi circoscritti ad aree limitate dell'edificio che per interventi di maggiore estensione, sono: la rimozione, l'incapsulamento ed il confinamento.

La rimozione rappresenta il procedimento più diffuso perché elimina definitivamente il problema amianto. Contemporaneamente, però, essa comporta un rischio estremamente elevato sia per i lavoratori addetti che per l'ambiente. In particolare è molto elevato, soprattutto per i lavoratori, il fattore di rischio connesso alla frequente inosservanza delle norme di sicurzza e gestione del cantiere. La rimozione produce, inoltre, notevoli quantitativi di rifiuti speciali che devono essere correttamente smaltiti. Infine risulta essere la procedura che comporta i costi più elevati ed i tempi di realizzazione più lunghi, anche perché il metodo richiede l'applicazione di un nuovo materiale in sostituzione dell'amianto rimosso.

L'incapsulamento consiste nel trattamento dell'amianto con prodotti penetranti e ricoprenti che ingolbano le fibre di amianto, ripristinando l'aderenza al supporto e costituendo una pellicola di protezione sulla superficie esposta. Per garantire l'efficacia del trattamento è necessaria una preliminare fase di pulizia della superficie del manufatto in cemento-amianto condotta ad umido o con aspiratori muniti di filtri ad alta efficienza. Costi e tempi dell'intervento risultano più contenuti; infatti non si richiede la successiva applicazione di un prodotto sostitutivo e la produzione di rifiuti speciali è molto contenuta. Il rischio per i lavoratori addetti e per l'inquinamento dell'ambiente è generalmente minore rispetto alla rimozione. Il principale inconveniente del trattamento di incapsulamento è rappresentato dalla permanenza nell'edificio del minerale di amianto e della conseguente necessità di mantenere un programma di controllo e manutenzione. Occorre, inoltre, verificare periodicamente l'efficacia dell'incapsulamento che col tempo può danneggiarsi richiedendo, eventualmente, un successivo trattamento. I materiali per l'incapsulamento che offrono le migliori garanzie sono costituiti da polimeri epossidici o acrilici caratterizzati da una ottima adesione al substrato, buona elasticità permanente, traspirazione dell'acqua, resistenza agli agenti chimici e buona resistenza alla scalfittura ed all'abrasione. L'eventuale rimozione di un materiale di amianto precedentemente incapsulato può presentare, paradossalmente rischi maggiori in quanto la pellicola superficiale impedisce il trattamento con acqua necessario per ridurre la dispersione di fibre in caso di rottura accidentale della lastra.

Il confinamento, infine, consiste nell'installazione di una barriera a tenuta che separi il materiale contenente amianto dalle aree occupate dell'edificio. Se non viene associato ad un trattamento incapsulante, il rilascio di fibre continua all'interno della zona confinata. Rispetto all'incapsulamento, presenta il vantaggio di realizzare una barriera resistente agli urti. E' indicato nel caso di superfici facilmente accessibili e per la bonifica di aree circorscritte (ad es. una colonna). Non è adeguato quando sia necessario accedere frequentemente allo spazio confinato. Il costo è contenuto e dipende dalla tipologia di barriera installata. Occorre, infine, un programma di controllo e manutenzione, in quanto l'amianto rimane nell'edificio e la barriera installata per il confinamento deve essere mantenuta sempre in ottime condizioni.

La scelta del trattamento di bonifica è legata al tipo ed alle condizioni del materiale, alla sua ubicazione nonché dalle presenze del propreitario di optare per una delle soluzioni.

Al termine del processo di bonifica è necessario valutare la restituibilità dell'area mediante una ispezione visiva ed un campionamento dell'aria al fine di accertare l'assenza di residui di cement amianto nonché di fibre aerodisperse.

Il manufatto in cemento-amianto, eventualmente rimosso, deve essere correttamente smaltito. A tal proposito il D.Lgs. 22/97 definisce i rifiuti da costruzione in cemento-amianto come rifiuti speciali non pericolori (CER 17.0.05) e in relazione ai criteri previsti dal DCI del 27/07/1984 e alle disposizioni specifiche per il cemento-amianto stabilite dal DPR del 08/08/1994 devono essere alloccati unicamente in discariche di tipo 2B o, se disponibili, 2A autorizzate ad accogliere tali tipologie di rifiuti. In tal caso vengono adottate apposite norme tecniche per evitare l'affioramento dei materiali durante le fasi di movimentazione abitualmente condotte in discarica.

Per una migliore gestione delle discariche è possibile, anche se non necessario dal punto di vista normativo, sottoporre i rifiuti non pericolosi contenenti amianto a particolari processi al fine di declassarne la pericolosità e consentirne lo smaltimento a costi più contenuti. Tali processi comprendono, da un lato, processi di condizionamento in matrici di natura cementizia o resinoide, dall'altro processi che intervengono direttamente sulla struttura dei minerali. I primi riducono la pericolosità delle fibre di amianto mediante una azione di "contenimento" all'ainterno di una determianta matrice; i secondi provvedono invece ad una "inertizzazione" dell'amianto modificandone la struttura fibrosa e cristallochimica. Quest'ultima tipologia di processi abbatte ulteriormente i costi di gestione del rifiuto in quanto permette l'ottenimento di materiali inerti che, almento in linea di principio, possono trovare impiego in vari settori.

L'attività di ricerca nel settore mira principalmente alla messa a punto di procedure e materiali per l'incapsulamento delle strutture in cemento-amianto, allo sviluppo di materiali che possano essere utilizzati quali sostituti dell'amianto nella produzione di manufatti cementizi, e alla realizzazione e validazione di metodologie (algoritmi) per condurre una valutazione dei rischi connessi alla presenza di materiali contenenti amianto in modo ogettivo e meno dipendente dal soggetto rilevatore. Tali sviluppi consentiranno la bonifica delle strutture garantendo altresì la salvaguardia delle condizioni di salubrità ambientale.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

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3. F. Carnevale e E. Chellini, "Amianto. Miracoli, virtù, vizi", Ed. Tosca, Firenze, 1992.