Il corso è dedicato alla descrizione dei principali materiali utilizzati nel mondo dell’edilizia: leganti (gesso, calce, cemento), ceramici e vetri, e dei relativi processi di produzione e utilizzi. Lo studente sarà in grado di selezionare le materie prime e il processo produttivo più adatto per la produzione delle diverse classi di materiali menzionate e per modificare la composizione del materiale al fine di ottenere determinate caratteristiche, volte ad agevolarne la produzione (fluidità/viscosità) o a migliorarne le prestazioni in utilizzo (resistenza meccanica, isolamento termico ed elettrico, resistenza chimica, durabilità). Lo studente sarà quindi in grado di effettuare una scelta del materiale (tipologia e composizione) in funzione dell’applicazione richiesta, con particolare attenzione all’ambito delle costruzioni.

Lezioni, esercitazioni ed esempi pratici consentiranno allo studente di:

- definire materie prime e processi di produzione associati ai diversi materiali leganti: gesso, calce, cemento 

- comprendere i meccanismi alla base della capacità legante dei diversi materiali

- determinare il ruolo dei diversi costituenti del cemento nelle reazioni di idratazione

- determinare il ruolo dei diversi costituenti del calcestruzzo nel determinarne le proprietà allo stato fresco e indurito, e selezionarli di conseguenza in base alle caratteristiche richieste

- comprendere la dipendenza tra microstruttura di un manufatto cementizio e le sue proprietà meccaniche

- definire materie prime e processi di produzione associati ai materiali ceramici e ai vetri, comprendendo il ruolo dei singoli costituenti

- apprendere le diverse classificazioni dei materiali ceramici in base a composizione, struttura e applicazione

- comprendere le proprietà meccaniche e termiche di materiali ceramici e vetri, con particolare attenzione ai fenomeni di shock termico e viscosità

Il corso si svolge nel secondo emisemestre e tratta i seguenti argomenti:

Leganti aerei e idraulici: gesso e calci. Materiali cementizi: cemento Portland, cementi di miscela, idratazione del cemento Portland e proprietà della pasta di cemento idratata. Costituenti del calcestruzzo: caratteristiche e influenza dell'acqua, degli aggregati e degli additivi. Proprietà del calcestruzzo fresco: lavorabilità, maturazione, bleeding, segregazione. Proprietà del calcestruzzo indurito: resistenza meccanica, fenomeni di ritiro, fessurazione.

Materiali ceramici: struttura cristallina e legami chimici, proprietà termiche, elettriche, meccaniche e chimiche. Materiali ceramici tradizionali: ciclo produttivo, applicazioni. Analisi statistica del comportamento a trazione.

Vetri: definizione, struttura. Proprietà meccaniche, termiche, ottiche. Produzione. Tipi di vetro. Applicazioni.

Nessuno.

La preparazione conseguita dallo studente sarà valutata mediante prova scritta negli appelli ufficiali.  

La prova scritta è organizzata in 3 sezioni. 10 domande a risposta multipla, due esercizi numerici, due domande a tema, mirate a verificare che lo studente abbia appreso le conoscenze teoriche fornite nel corso, sia in grado di definire i metodi di produzione delle diverse classi di materiali affrontate e di determinarne le proprietà meccaniche risultanti, a temperatura ambiente per i leganti e in aggiunta anche ad alta temperatura per ceramici e vetri, in funzione della composizione e processo produttivo.

Nel primo appello è previsto un "filtro": l'esame sarà corretto solo se lo studente dimostrerà di aver appreso in maniera soddisfacente gli aspetti teorici affrontati, rispondendo correttamente a 8 delle 10 domande a risposta multipla.

Con la prova scritta lo studente può ottenere un voto massimo di 33/30. La prova orale è facoltativa e può essere sostenuta solo dopo uno scritto con esito positivo (> 18/30). Con la prova orale si può ottenere un incremento massimo di 3 punti sul voto dello scritto. Se l'orale non è soddisfacente il voto può anche essere diminuito.

Dispensa a cura del docente

Due Volumi