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Scienza e Tecnologia dei Materiali
Science and Materials Technology
Francesca Tittarelli

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo II
Lingua ITA

Prerequisiti
-

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire le competenze per interpretare le correlazioni tra struttura atomica/molecolare, microstruttura, macrostruttura e il comportamento dei materiali. Integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti delle scienze di base, permette di acquisire le basi teoriche e pratiche per comprendere le principali tecniche di caratterizzazione chimico-fisica, morfologica e meccanica dei materiali da costruzione e per la diagnosi del degrado. L’insegnamento permette agli studenti di conoscere le metodologie di produzione, le proprietà e la durabilità delle differenti classi di materiali utilizzati nell’ambito dell’Ingegneria Civile e Ambientale.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Al fine di affrontare tematiche progettuali avanzate e curare l’innovazione e lo sviluppo di nuovi prodotti e di nuovi processi tecnologici attraverso l’applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà saper interpretare correttamente le correlazioni tra struttura e proprietà dei materiali da costruzione che si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. la capacità di scegliere il materiale più adatto per la realizzazione di una particolare struttura in un determinato ambiente di esposizione; 2. la capacità di descrivere analiticamente e interpretare appropriatamente i risultati delle analisi di laboratorio sui materiali da costruzione; 3. la capacità di identificare le cause di fallimento di un materiale da costruzione lavorando in team con altri elementi coinvolti nello studio del problema.
COMPETENZE TRASVERSALI:
Capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni, dello studente. Capacità di sintesi, di autonomia di giudizio e di capacità comunicativa esponendo in modo chiaro concetti e risultati con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Programma
Struttura dei materiali e relative proprietà. Solidi covalenti, ionici, molecolari e metallici. Confronto tra le classi di materiali. Meccanismi di trasporto nei materiali. Il ruolo dell'acqua quale agente di degrado dei materiali porosi. Durabiltà e sotenibilità dei materiali. Caratterizzazione chimico, fisica, morfologica e meccanica dei materiali. Prove distruttive e non distruttive. Proprietà generali dei materiali da costruzione e relative applicazioni: Legno, Terra cruda, Ceramici, Vetro. Evoluzione storica dei leganti: gesso, calce aerea, calce pozzolana, calce idraulica, cemento Portland e cementi di miscela. Normativa dei cementi. Aggregati: criteri di idoneità, granulometria; idratazione del cemento. Additivi chimici: acceleranti, ritardanti, superfluidificanti, aeranti, stagionanti, idrofobizzanti. Calcestruzzo fresco: lavorabilità; grado di compattazione; bleeding e segregazione; ritiro plastico. Calcestruzzo indurito: stagionatura del calcestruzzo; resistenza meccanica; dilatazioni differenziali per gradienti termici; deformazione da ritiro igrometrico e deformazione viscosa. Progettazione della miscela (Mix-Design). Durabilità del calcestruzzo e relativa normativa. Acciai: di uso generale, di qualità, saldabili (acciai per calcestruzzo armato e per carpenteria), acciai inossidabili. Designazione UNI. Struttura (diag. Fe-C); produzione e proprietà. Interazione metallo-ambiente: cenni alla termodinamica e alla cinetica di corrosione; corrosione della barre di armatura del calcestruzzo e delle strutture metalliche. Materiali polimerici: termoplastici, termoindurenti ed elastomeri in edilizia. Materiali compositi.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
L’esame consiste in una prova orale. Se necessario, i quesiti, la cui risposta richiede l'esecuzione di brevi calcoli, saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare di: saper interpretare le correlazioni tra struttura atomica/molecolare, microstruttura, macrostruttura e il comportamento dei materiali; di aver acquisito le basi teoriche e pratiche per la caratterizzazione chimico-fisica e meccanica dei materiali; di conoscere le metodologie di produzione, le proprietà, le principali tecniche di caratterizzazione e le applicazioni delle diverse classi di materiali utilizzati nell'ambito delle costruzioni.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Attribuzione del voto finale in trentesimi.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Al fine del superamento dell'esame con votazione minima lo studente deve possedere il bagaglio completo delle conoscenze. Ulteriore punteggio sarà attribuito in base alla padronanza delle abilità generali e specifiche. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato una particolare padronanza della materia con eccellenti abilità di connettere i diversi contenuti del corso.

Testi consigliati
Appunti presi a lezione, slides presentate a lezione fornite dal docente, L. Bertolini, “Materiali da costruzione“, Città Studi Edizioni¸ M.Collepardi, “Il nuovo calcestruzzo” (Tintoretto ed.), L. Coppola, A. Buoso, Il Restauro dell'Architettura moderna in cemento armato, HOEPLI Ed.

Corsi di laurea

• Ingegneria Civile e Ambientale (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))