Rivestimento di facciata in lamiera Cor-Ten? Ecco i pro e contro

Un rivestimento di facciata in lamiera Cor-Ten muta naturalmente il suo aspetto nel corso del tempo, è resistente agli agenti atmosferici, producendo una straordinaria finitura all’ossido che lo protegge dai fenomeni corrosivi. La ruggine crea, infatti, una patina superficiale che si rigenera costantemente e permette al rivestimento di facciata di “auto-proteggersi”, offrendo una soluzione altamente durevole e che richiede poca manutenzione.

Designer e progettisti hanno la possibilità di immaginare superfici continue in grado di instaurare un dialogo visivo con l’ambiente circostante, grazie alla capacità di mutare progressivamente nel tempo il proprio aspetto, adoperando quel “linguaggio formale” tipico dell’acciaio, e sfruttando soprattutto le sue caratteristiche ornamentali.

Oggi il Cor-Ten viene impiegato in architettura come se fosse un rivestimento cucito su misura, come un tessuto, ritagliato, piegato, “stirato” e decorato con intarsi e lavorazioni che esaltano le sue qualità elastiche.

Il Cor-Ten è un marchio registrato dalla società americana United States Steel Corporation che identifica un particolare materiale metallico sviluppato negli anni ’30 del XX secolo. Il suo nome deriva proprio dalle proprietà fisiche di questo tipo di acciaio: resistenza alla corrosione (COR) e resistenza alla trazione o tenacia, (TEN). 

L’acciaio Cor-Ten è principalmente una lega di ferro e carbonio che comprende, in quantità ridotte ed inferiori al 5% della composizione metallurgica totale, metalli come rame, cromo, nichel, fosforo, silicio e manganese. Le caratteristiche di robustezza e resistenza alla corrosione, che rendono il Cor-Ten una scelta così popolare, sono possibili grazie alla sua composizione strutturale e alla particolare distribuzione e concentrazione degli elementi di lega aggiunti all’acciaio durante il processo di produzione, i quali agiscono riducendo il contenuto di carbonio e conferendo una maggiore capacità di carico, ma soprattutto assegnando un’eccezionale resistenza alla corrosione.

Il metallo Cor-Ten è progettato per raggiungere un punto di ossidazione stabile, in cui qualsiasi ulteriore processo alterativo non influisce sulla qualità dell’acciaio, pur variando nel tempo la propria colorazione.

Tuttavia, è difficile prevedere il colore finale del rivestimento in Cor-Ten esposto alle intemperie proprio a causa della sua superficie estremamente reattiva. Infatti, non si garantisce che la colorazione sia omogenea nel tempo.

L’evoluzione del colore della patina che si crea sui pannelli, varia e dipende principalmente da fattori ambientali esterni, quali:

1. Condizioni meteorologiche locali: temperatura media, orientamento dei venti prevalenti, umidità
2. Ubicazione: clima industriale, urbano, marittimo o di campagna
3. Orientamento della facciata: esposizione al sole o all’ombra
4. Carattere corrosivo dell’atmosfera, ovvero concentrazione di anidride solforosa, SO2 e cloruri

Per ottenere un rivestimento antiruggine efficiente, ovvero per avere una patina autoprotettiva omogenea e distribuita in modo uniforme, la superficie metallica richiede un ciclo alternato di condizioni umide ed asciutte.

L’acqua piovana e l’umidità attivano il processo di ossidazione. Mentre si asciuga, la patina di ossido inizia a rilasciare particelle di acqua, formando uno strato aderente e compatto con bassa permeabilità. La quantità di ossido prodotta in seguito all’esposizione alle intemperie tende a diminuire nel tempo e, seppure il processo non si arresta quasi mai completamente, la patina potrebbe con il tempo perdere la sua capacità di protezione alla corrosione.

Pertanto, quando si utilizza Cor-Ten, specialmente in ambienti con caratteristiche atmosferiche altamente corrosive, (aree industriali o località di mare), è necessario tener conto della perdita di materiale provocata per corrosione e, se necessario, compensarla aumentando lo spessore della lamiera in base ai requisiti di durabilità.

Inizialmente impiegato per la costruzione di vagoni ferroviari destinati al trasporto di carbone, con il tempo, il suo utilizzo si è diffuso rapidamente anche in ambito artistico ed architettonico.

Il rivestimento di facciata in lamiera Cor-Ten è versatile e può essere adattato a qualsiasi tipo di edificio e geometria. Viene spesso usato come elemento modulare per il rivestimento di una facciata esterna, la cui finitura ossidante in continua evoluzione e le già citate caratteristiche di autoprotezione alle intemperie, rendono questo materiale particolarmente accattivante per molti progettisti.

La lamiera Cor-Ten rappresenta un’opzione interessante per gli architetti, anche per la metamorfosi continua che l’acciaio arrugginito assume a seconda del tempo, della quantità di luce solare e dell’età del materiale. La patina di Cor-Ten può variare dalla finitura arancio-rossastro del primo periodo, (6 mesi), passando per una gradazione di marrone chiaro ad uno più scuro nel giro di qualche anno (2-5 anni), fino ad ottenere un colore viola-grigio in un arco temporale che va, all’incirca, dai venti ai quarant’anni.

Quando l’acciaio Cor-ten è esposto all’aria aperta, si innesca un normale processo di ossidazione, provocando la formazione di una patina superficiale che, col passare del tempo, si converte gradualmente in ruggine protettiva perfettamente aderente al metallo di base, rendendolo immune all’avanzamento della corrosione. Il meraviglioso paradosso dell’acciaio resistente agli agenti atmosferici è che ciò che lo protegge dalla ruggine è la ruggine stessa.

Il Cor-Ten possiede una lavorabilità simile all’acciaio normale. I fogli, o i nastri possono essere tagliati termicamente o meccanicamente usando procedure simili a quelle utilizzate negli acciai strutturali dello stesso spessore. Sono facilmente modellabili, quindi utilizzati per elementi architettonici di tutte le forme e dimensioni.

Le lamiere in Cor-Ten, infatti, possono essere saldate, in modo che la resistenza alla trazione del metallo depositato sia coerente con la resistenza alla trazione del metallo base.

Planari, curvati o sfaccettati, i pannelli di rivestimento, più specificamente, vengono lavorati, perforati, goffrati o stampati con motivi diversi, per realizzare geometrie semplici e complesse, che permettono di raggiungere i requisiti funzionali ed estetici richiesti.

L’acciaio Cor-Ten è un materiale caratterizzato da elevata durabilità ed alte prestazioni, richiede una ridotta manutenzione e soprattutto è un materiale riciclabile al 100%.

L’unica forma di manutenzione necessaria è la periodica pulizia della facciata, che consiste nel risciacquare le superfici, eliminando eventuali residui contaminanti. Nel caso di rivestimenti di facciata, la pioggia è in grado di fornire la pulizia necessaria, mantenendo la patina resistente e compatta.

Compiuto il suo ciclo di vita, un rivestimento di lamiera Cor-Ten dismesso è riciclabile efficacemente a basso costo, mantenendo immutate le sue proprietà.

Progettare un rivestimento esterno in pannelli di lamiera Cor-Ten richiede uno studio ed una valutazione di aspetti determinanti per la buona riuscita del progetto.

Innanzitutto, va ribadito il concetto per cui le zone con aria proveniente dal mare, forti piogge, umidità o nebbia persistente non sono gli ambienti ideali dove utilizzare la facciata in lamiera Cor-Ten, per via degli effetti di corrosione dell’acciaio.

Negli ambienti industriali infatti, la patina si forma più rapidamente ed è di colore più scuro rispetto a quanto avviene, per esempio, nelle aree rurali. Nelle località di mare, la formazione della patina protettiva può essere più lenta a causa dell’esposizione al cloruro di sodio. Tuttavia, in entrambi i casi, proprio per le condizioni appena descritte, la patina potrebbe non aderire in modo ideale al substrato metallico, comportando la mancanza delle proprietà di protezione alla corrosione che caratterizzano l’acciaio Cor-Ten.

Va specificato, inoltre, che non vi è nessuna garanzia sull’omogeneità con la quale il Cor-Ten cambia la propria colorazione con il passare del tempo. Ciò potrebbe rappresentare un problema, poiché, nel caso in cui si presenti la necessità di dover sostituire un pannello di facciata, sarebbe piuttosto difficile rintracciare il giusto colore del Cor-Ten.

A prescindere dal sito di installazione, il materiale deve essere tenuto sempre pulito, lontano da fango, grasso, olio, vernice, cemento, malta e altre sostanze, allo scopo di ridurre al minimo il contatto con agenti che potrebbero alterare il processo naturale di ossidazione.

In quasi tutti i casi, l’acciaio Cor-Ten impiegato come rivestimento di facciata viene installato su una sottostruttura, o comunque attraverso un sistema di binari in metallo. Unire metalli di diversa natura può essere rischioso: quando due metalli con diverso potenziale elettrolitico entrano in contatto in presenza di acqua, si può verificare il fenomeno della corrosione galvanica. 

L’opzione consigliata è quella di utilizzare elementi di fissaggio resistenti agli agenti atmosferici. Se questo non è possibile, si suggerisce di utilizzare distanziali in nylon inseriti tra i tipi di metallo per evitare il contatto diretto tra i materiali.

Va detto inoltre, che, per salvaguardare la finitura del materiale, sono necessarie una corretta progettazione ed un’adeguata gestione del deflusso delle acque. Tutti i giunti e i profili devono essere progettati in modo tale che l’acqua piovana possa defluire, senza ristagnare. È importante, infatti, mantenere il materiale ben drenato e fuori contatto persino da un cumulo di foglie bagnate. Il processo di ossidazione prodotto dagli agenti atmosferici può far gocciolare acqua sporca di ruggine sulle superfici adiacenti e macchiarle in modo permanente, o ancor peggio, potrebbe essere causa di inquinamento dell’ambiente acquatico locale.

Il carattere fortemente espressivo del Cor-Ten, la sua dinamica reazione alle condizioni ambientali esterne, che ne mutano progressivamente nel tempo il colore, ci fa pensare alla facciata architettonica, non come elemento artificiale, ma come organismo vivente, adatto in differenti contesti di applicazione e, per questo motivo, accattivante per molti architetti e progettisti.

L’uso di rivestimenti in acciaio Cor-Ten, non ha solo evidenti benefici estetici, in termini di longevità, resistenza e protezione, ma, eliminando la necessità di trattamenti superficiali durante le fasi di produzione e di installazione, si riducono drasticamente l’impatto ambientale, i costi di manutenzione durante tutto il ciclo di vita e quelli relativi allo smaltimento finale del prodotto.

Tuttavia, alcuni studi hanno rilevato, infatti, che le quantità aggiuntive di nichel, ferro e manganese derivanti dal deflusso delle acque, in un edificio rivestito in acciaio Cor-Ten, non sono affatto trascurabili.

Nonostante la natura autoprotettiva del metallo Cor-Ten, non vi sono garanzie ufficiali di resistenza agli agenti atmosferici. Anche la stessa U.S. Steel Corporation, sconsiglia l’uso di Cor-Ten per applicazioni architettoniche, in particolare se usato per coperture o rivestimenti orizzontali esterni. Ciò non significa che U.S. Steel Corporation non sostenga il proprio prodotto, né che gli architetti non debbano utilizzarlo. Semplicemente, va impiegato nel modo corretto.