L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base sui materiali usati nell’architettura e gli strumenti necessari per il loro corretto impiego. Vengono considerate le principali classi di materiali da costruzione, come i materiali metallici, i materiali leganti, le malte e i calcestruzzi, i materiali ceramici e i vetri, il legno, i materiali polimerici e i materiali lapidei. Per ogni classe, partendo dall’analisi della struttura, si considerano le principali proprietà meccaniche, fisiche e di durabilità, e si accenna ai fenomeni di degrado, utili per il progetto e la realizzazione di nuove strutture e per la conservazione e il restauro dell’esistente.

A seguito del superamento dell'esame, lo studente conosce le proprietà dei principali materiali utilizzati nell'architettura e comprende le differenze tra le diverse classi di materiali e, in particolare tra i diversi calcestruzzi e materiali metallici. E' in grado, inoltre, di selezionare i materiali più adatti in funzione dei requisiti richiesti in base all’applicazione, in modo da impiegarli correttamente sia per la realizzazione di nuove strutture sia per la conservazione e il restauro dell'esistente.

Nel dettaglio, il programma dell'insegnamento comprende i seguenti argomenti:

1. Introduzione ai materiali. Principali classi di materiali di interesse per l’architettura.
2. Proprietà meccaniche. Comportamento elastico, snervamento, rottura duttile e fragile, tenacità, ruolo dei difetti.
3. Materiali metallici. Struttura cristallina. Diagrammi di stato. Diagramma ferro-carbonio. Comportamento elastico e plastico. Cenni alle tecnologie di produzione, lavorazione e finitura. Cenni alla corrosione dei metalli. Acciai da costruzione, acciai per armature per c.a. e c.a.p., acciai inossidabili; rame, alluminio e loro leghe.
4. Materiali leganti. Gesso. Calce aerea e calce idraulica. Cementi.
5. Calcestruzzo e calcestruzzo armato. Aggregati. Additivi. Calcestruzzo fresco e indurito. Proprietà meccaniche e ritiro. Proporzionamento delle miscele (mix design). Cenni ai calcestruzzi speciali. Cenni al degrado del calcestruzzo e alla corrosione delle armature. Cenni alle malte.
6. Ceramici, vetri e pietre. Ceramici tradizionali: laterizi, piastrelle, porcellane. Principali tipi di vetro. Cenni alle pietre.
7. Polimeri. Struttura e proprietà delle materie plastiche. Principali polimeri. Cenni ai materiali compositi.
8. Legno. Struttura, anisotropia e difetti.

Allo studente di questo insegnamento viene richiesto il possesso o l’acquisizione di conoscenze di base di matematica, chimica e fisica.

L’esame consiste in una prova scritta che comprende esercizi numerici da risolvere e domande di carattere teorico a risposta multipla. Gli studenti che conseguono una valutazione sufficiente nella prova scritta possono scegliere di sostenere un esame orale.

Lo scopo dell'esame è di valutare la conoscenza e la comprensione dello studente delle proprietà dei materiali trattati nell'insegnamento e la sua capacità di individuare i materiali più adatti per una specifica applicazione.