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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2015/2016
Scuola Scuola di Ingegneria Edile-Architettura
Insegnamento 096369 - MATERIALI PER L'EDILIZIA
  • 096368 - STRUTTURA, PROPRIETA' E APPLICAZIONI DEI MATERIALI
Docente Lollini Federica
Cfu 9.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Arc - Urb - Cost (1 liv.)(ord. 270) - MI (362) INGEGNERIA DELL' EDILIZIA*KZZZZ086697 - MATERIALI DA COSTRUZIONE

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

L’insegnamento si pone l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per un corretto uso dei materiali nei diversi settori dell’ingegneria e della produzione edilizia. Partendo da essenziali richiami alla struttura e alle proprietà delle varie classi di materiali, fornisce gli strumenti per una scelta razionale in termini di proprietà meccaniche e fisiche. Dedica particolare attenzione allo studio dei conglomerati cementizi e degli acciai, vista la loro rilevanza nel campo dell’edilizia. Vengono inoltre richiamate le proprietà di altri materiali utilizzati nelle costruzioni: i materiali metallici non ferrosi, il legno, i ceramici tradizionali, i vetri, le pietre e i materiali polimerici. Sono previste anche esercitazioni dedicate allo studio degli aspetti applicativi relativi all’utilizzo dei materiali (prove meccaniche e prove di caratterizzazione), alla scelta dei materiali e al progetto delle miscele di calcestruzzo.

1. Introduzione ai materiali. Principali materiali di interesse per l’edilizia. Classificazione. Correlazione tra proprietà e struttura.

2. Comportamento meccanico. Comportamento elastico; snervamento; rottura duttile e fragile; tenacità; ruolo dei difetti. Prove di trazione, compressione, flessione, durezza, fatica, resilienza.

3. Proprietà fisiche. Cenni alle proprietà fisiche dei materiali (termiche, elettriche, ottiche).

4. Materiali metallici. Struttura cristallina dei metalli e difetti; struttura delle leghe e diagrammi di stato. Diagramma ferro-carbonio. Velocità di raffreddamento e trasformazioni di fase degli acciai. Comportamento elastico e plastico. Meccanismi di rafforzamento. Materiali metallici di maggior interesse per l’edilizia: acciai da costruzione, acciai per armature per c.a. e c.a.p., acciai inossidabili, ghise; rame e alluminio e loro leghe. Cenni alle tecnologie di produzione, lavorazione e finitura. Corrosione dei metalli; passività; forme di corrosione. Cenni alla corrosione e protezione di strutture metalliche esposte all’atmosfera.

5. Materiali leganti. Gesso. Calce aerea e calce idraulica. Cemento portland: materie prime e processi di produzione; composizione; idratazione; sviluppo della microstruttura; calore di idratazione; presa e indurimento; struttura porosa della pasta di cemento e suoi legami con la resistenza meccanica e la permeabilità. Classificazione dei cementi, tipi di cemento, cementi speciali. Malte.

6. Calcestruzzo e calcestruzzo armato. Aggregati. Additivi per calcestruzzo. Calcestruzzo fresco: lavorabilità, segregazione, bleeding. Calcestruzzo indurito: permeabilità, proprietà meccaniche, ritiro igrometrico, scorrimento viscoso, fessurazione. Proporzionamento delle miscele cementizie (mix design) in funzione dei requisiti di resistenza, durabilità e lavorabilità. Cenni ai calcestruzzi speciali (HPC, SCC, leggeri). Cenni al degrado del calcestruzzo: attacco solfatico, attacco da gelo-disgelo, reazione alcali-aggregati. Corrosione delle armature nel calcestruzzo: da carbonatazione, da cloruri; influenza dell’ambiente e delle caratteristiche del calcestruzzo. Prevenzione del degrado.

7. Ceramici e vetri. Ceramici a pasta porosa e compatta utilizzati in edilizia: laterizi, piastrelle, porcellane e grés. Principali tipi di vetro: struttura e proprietà.

8. Pietre. Cenni alla classificazione e alle proprietà delle pietre.

9. Polimeri. Struttura e proprietà delle materie plastiche. Principali applicazioni dei polimeri di massa (PE, PVC, PS, PP). Richiamo ai materiali polimerici utilizzati per il recupero delle strutture degradate. Cenni ai materiali compositi per l’edilizia.

10. Legno. Struttura; anisotropia; densità; umidità; difetti; proprietà meccaniche. Cenni al legno lamellare.

 

ENGLISH VERSION

The course aims at providing the basic knowledge for a proper selection and use of construction materials in building engineering. After an essential description of the structure and properties of the different classes of materials, the course provides the tools for selecting materials on the basis of mechanical and physical properties. Special attention is devoted to cementitious materials and steels due to their relevance in construction. Other types of construction materials are also recalled: non-ferrous metals and alloys, timber, traditional ceramic materials, glasses, stones and polymeric materials. Classroom exercises will be devoted to applications of materials (mechanical properties and characterization), materials selection and concrete mix design.

1. Introduction. Construction materials. Classification. Correlation between properties and structure.

2. Mechanical properties. Elastic behaviour; yield; ductile fracture and brittle fracture; toughness; role of defects. Tensile, compression and bending tests; hardness, fatigue, impact test.

3. Physical properties. Thermal, electrical and optical properties of materials.

4. Metals. Crystal structure of metals. Alloys and equilibrium phase diagrams. The iron-carbon diagram. Cooling and phase transformations of steels. Elasticity and plasticity. Strengthening. Structural steels; steel reinforcement; stainless steels; cast irons; copper and aluminium and their alloys. Forming and working of metals. Corrosion of metals; passivity; forms of corrosion. Atmospheric corrosion and protection.

5. Binders. Gypsum. Lime and hydraulic lime. Portland cement: raw materials and manufacture; composition; hydration; development of microstructure; heat of hydration; setting and hardening; porous structure of cement paste and its relationship with strength and permeability. Classification of cements, types of cements, special cements. Mortars.

6. Concrete and reinforced concrete. Aggregates. Admixtures. Fresh concrete: workability, segregation, bleeding. Hardened concrete: permeability, mechanical properties, drying shrinkage, creep, cracking. Mix design. Special concretes (HPC, SCC, lightweight concrete). Durability of concrete: degradation of concrete (sulphate attack, freeze-thaw attack, alkali-aggregate attack); corrosion of reinforcement (carbonation and chlorides). Prevention.

7. Ceramics and glasses. Traditional ceramics: fired clay bricks, tiles, porcelain. Glasses: structure and properties.

8. Natural stones. Classification and properties.

9. Polymers. Structure and properties of polymeric materials. Types and applications of polymers. Composite materials.

10. Timber. Structure and anisotropy; density; moisture; defects; mechanical properties. Timber products; laminated timber.

 


Note Sulla Modalità di valutazione

L’esame è costituito da uno scritto (esercizi + domande a test). L’esame orale è facoltativo se la votazione dello scritto è pienamente sufficiente.

Durante il corso saranno effettuati due compitini.

 

 

ENGLISH VERSION

Written examination (exercises + multiple choice test). Oral examination on request. Two partial evaluations will be done during classes.


Bibliografia

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
56.0
esercitazione
32.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.2 / 1.6.2
Area Servizi ICT
04/06/2020