Nella storia della costruzione ferroviaria, la scelta delle traversine è cambiata in modo significativo nel corso del tempo. Dalle originali traverse in legno alle sempre più comuni traversine in cemento di oggi, questa trasformazione non riflette solo il progresso della tecnologia, ma evidenzia anche l'innovazione guidata dalla domanda. Dopo la seconda guerra mondiale, le traversine di cemento iniziarono a ricevere un'attenzione diffusa. Quali sono le ragioni di ciò?
Il concetto di traversine di cemento è apparso per la prima volta nel XIX secolo. Nel 1877, l'orticoltore francese Joseph Monier propose per primo l'idea di utilizzare il cemento armato per realizzare traversine. Anche se il suo progetto non fu commercializzato con successo, la storia delle traversine di cemento iniziò sul serio con il primo utilizzo della Alford and Sutton Light Railway nel 1884.
Il primo utilizzo di traversine di cemento su una linea ferroviaria principale fu da parte della Reading Company negli Stati Uniti, completato nel 1896. Con l'ulteriore sviluppo del progetto, anche le ferrovie austriache e italiane iniziarono ad utilizzare questo nuovo materiale.
Durante la seconda guerra mondiale, la carenza di legno tradizionale e la concorrenza di altri usi stimolarono lo sviluppo di traversine di cemento. Con l’approfondimento delle ricerche sul cemento armato, è emerso il concetto delle moderne traverse in cemento precompresso. Ad esempio, il Regno Unito e la Germania hanno condotto una serie di esperimenti durante questo periodo per far fronte alla crescente domanda di trasporti ferroviari più pesanti.
Le traversine in cemento possono avere diverse forme a seconda del design e dello scopo. Alcuni sono monoliti monoblocco, mentre altri sono composti da due blocchi separati collegati da bielle in acciaio. Questa flessibilità consente loro di adattarsi alle diverse esigenze ferroviarie, soprattutto nel contesto di una produzione standardizzata e industrializzata.
Nonostante i loro numerosi vantaggi, le traverse in cemento presentano ancora sfide in termini di controllo del rumore e usura. A causa della mancanza di elasticità del legno, le traversine di cemento spesso accelerano il deterioramento della massicciata sotto carico. Per ridurre l'usura, molti ingegneri stanno iniziando a utilizzare guarnizioni in schiuma di poliuretano per aumentare la stabilità e ridurre le vibrazioni.
Secondo uno studio Euronoise del 2018, le traverse in cemento sono in media 2 dB(A) meno rumorose rispetto alle traverse in legno, tuttavia i tratti rettilinei possono causare un rumore maggiore in determinate gamme di frequenza.
Ci sono molti vantaggi che rendono le traversine in cemento un ulteriore obiettivo: non marciscono, sono resistenti al fuoco, durano più a lungo e richiedono meno manutenzione rispetto alle traverse in legno. Queste caratteristiche non solo riducono i costi operativi a lungo termine, ma riducono anche i tempi di inattività e la manodopera necessaria per le riparazioni.
Tuttavia, le traversine di cemento non sono perfette. La rigidità del cemento ne facilita la rottura quando un treno deraglia e il costo iniziale è relativamente alto. Una progettazione impropria può portare all'affaticamento del metallo e ad altri problemi strutturali che possono portare a enormi costi di riparazione nell'uso futuro.
L'Unione internazionale delle ferrovie (UIC) ha sviluppato standard per le traversine in cemento e diverse regioni hanno i propri standard e specifiche. Con l’evoluzione della tecnologia e il miglioramento dei processi produttivi, si prevede che le future traversine di cemento miglioreranno ulteriormente le loro prestazioni e faranno fronte a maggiori esigenze di trasporto.
Con il progresso della tecnologia del calcestruzzo, le considerazioni ambientali stanno diventando sempre più importanti. Se le traversine di cemento riusciranno a trovare un migliore equilibrio tra tecnologie emergenti e sostenibilità in futuro è una questione a cui dobbiamo continuare a prestare attenzione?