CHIMICA
Il modulo fornisce i concetti base per la descrizione e l’interpretazione della struttura della materia e delle sue trasformazioni. Le esercitazioni approfondiscono con esempi numerici alcune delle problematiche impostate nelle lezioni.
Argomento 1: CONCETTI CHIMICI FONDAMENTALI. Elementi, sostanze, composti, miscele, formule chimiche, ecc. Mole e massa molare. Calcoli stechiometrici. Semplici reazioni in soluzione acquosa.
Argomento 2: STRUTTURA ATOMICA E SISTEMA PERIODICO. Natura corpuscolare-ondulatoria della materia. Livelli energetici e orbitali atomici. Configurazione elettronica degli atomi e tavola periodica. Proprietà periodiche degli elementi.
Argomento 3: LEGAME CHIMICO. Legame ionico. Legame covalente e geometria molecolare. Elettronegatività. Polarità delle molecole. Cenni al legame metallico.
Argomento 4: STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA e PASSAGGI DI STATO. Stato gassoso: gas ideali e gas reali. Forze intermolecolari e legame a idrogeno. Stato liquido. Solidi cristallini e amorfi. Solidi ionici, covalenti, molecolari e metallici. Diagrammi di stato per sostanze semplici.
Argomento 5: TERMOCHIMICA. Energia e prima legge della termodinamica. Entalpia. Entalpia di riscaldamento, di passaggi di stato e di reazioni chimiche. Equazioni termochimiche. Processi di combustione e bilancio termico.
Argomento 6: CINETICA CHIMICA. Velocità di reazione. Leggi cinetiche. Velocità di reazione e temperatura (cenni).
Argomento 7: EQUILIBRIO CHIMICO. Legge dell’azione di massa. Costante di equilibrio e termodinamica: energia libera. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. Fattori che influenzano l’equilibrio. Soluzioni elettrolitiche: reazioni acido-base, pH, equilibri di solubilità di sali.
TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Il modulo fornisce le conoscenze di base per un corretto uso dei materiali nelle costruzioni. Partendo da essenziali richiami alla struttura e alle proprietà delle varie classi di materiali, fornisce gli strumenti per una scelta razionale in funzione della proprietà meccaniche, fisiche e della durabilità.
Sono previste esercitazioni dedicate allo studio degli aspetti applicativi (proprietà meccaniche, progetto delle miscele di calcestruzzo).
Introduzione ai materiali. Ciclo di vita dei materiali. Microstruttura e macrostruttura. Proprietà meccaniche. Classificazione. Cenni alle metodologie di scelta dei materiali.
Malte e calcestruzzi. Leganti aerei e idraulici. Cemento portland. Pasta di cemento idratata: struttura porosa, resistenza meccanica, permeabilità. Cementi pozzolanici e d’altoforno. Aggregati per malte e calcestruzzi. Additivi per calcestruzzo. Proprietà del calcestruzzo fresco. Stagionatura. Proprietà del calcestruzzo indurito: resistenza meccanica, permeabilità, ritiro, deformazione elastica e viscosa, fessurazione. Durabilità delle opere in c.a. e c.a.p.: attacchi da solfati, gelo-disgelo, acque pure, reazione alcali aggregati; corrosione delle armature. Progetto della miscela del calcestruzzo in funzione dei requisiti di lavorabilità, resistenza e durabilità. Cenni ai conglomerati speciali: calcestruzzi ad alte prestazioni (HPC) e autocompattanti (SCC), calcestruzzi leggeri.
Materiali metallici. Proprietà meccaniche e meccanismi di rafforzamento. Caratteristiche principali dei materiali metallici di interesse nel campo delle costruzioni: acciai da costruzione, acciai per armature per c.a. e c.a.p., acciai inossidabili, ghise, rame, alluminio, titanio e loro leghe. Corrosione e protezione negli ambienti naturali.
Ceramici tradizionali e vetri. Laterizi. Piastrelle. Porcellane e grés. Vetri.
Legno. Struttura; anisotropia; densità; umidità; difetti; proprietà meccaniche; degrado. Legno lamellare. Pannelli di compensato, truciolare e MDF.
Materiali polimerici e compositi. Proprietà e applicazioni dei polimeri utilizzati nel campo delle costruzioni. Materiali polimerici per il ripristino. Materiali compositi a matrice polimerica (cenni).
Cenni su materiali lapidei.
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