ITALIANO
Italian
Conoscenze di base di Chimica e Fisica
Basic Knowledge of Chemistry and Physics
Lezioni di Teoria, 84 ore
Esercizi di Mix Design, 6 ore
Theory lessons, 84 hours
Mix Design Exercises, 6 hours
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
Edile e dell’Architettura.
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.
La capacità di applicare le conoscenze acquisite
verrà verificata tramite prova orale.
Capacità dello studente di apprendimento in
autonomia e di trarre conclusioni. Capacità di sintesi,
di autonomia di giudizio e di capacità comunicativa
esponendo in modo chiaro concetti e risultati con un
linguaggio tecnico-scientifico adeguato.
The course enables students to acquire the skills to
interpret the correlations between atomic/molecular
structure, microstructure, macro-structure and
behavior of materials.
Integrating the knowledge gained in the basic
science courses, it allows to acquire the theoretical
and practical basis for understanding the major
physical-chemical, morphological and mechanical
characterization techniques for building materials,
and for diagnosis of their degradation. The course
enables students to learn the methods of production,
the properties and durability of different classes of
materials used in Building Engineering and
Architecture.
In order to address advanced design themes and
treat the innovation and development of new
products and new technological processes through
the application of knowledge, the student should be
able to correctly interpret the correlations between
structure and properties of building materials. This
will be reflected in a range of professional skills, such
as:
1. the ability to choose the most suitable material for
the realization of a particular structure in a given
exposure environment;
2. the ability to analytically describe and appropriately
interpret the results of laboratory tests on
construction materials;
3. the ability to identify the causes of failure of a
construction material working in a team with other
elements involved in the study of the problem.
The ability to apply the acquired knowledge will be
verified by oral examination.
Ability to learn and draw conclusions independently.
Independent judgment skills and communication
skills by exposing clearly concepts and results with
an adequate technical and scientific language.
Introduzione alla Scienza e Tecnologia dei Materiali: correlazione tra struttura e proprietà. Criteri di scelta dei materiali. Durabilità e meccanismi di trasporto nei materiali. La diffusione. Classificazione dei materiali. Struttura dei materiali. Solidi covalenti, ionici, molecolari e metallici: confronto tra le classi di materiali. Proprietà meccaniche: curva sforzo/deformazione e parametri correlati. Comportamento duttile e teoria delle dislocazioni. La legge di Schmid. Meccanismi di rafforzamento dei materiali metallici. Comportamento fragile e cenni della meccanica della frattura. Fatica e Creep. Caratterizzazione chimico, fisica, morfologica e meccanica dei materiali Prove distruttive e non distruttive. Materiali lapidei. Terra cruda come materiale da costruzione. Ceramici. Vetro. Evoluzione storica dei leganti: gesso, calce aerea, calce e pozzolana, calce idraulica, cemento Portland. Cementi di miscela e aggiunte pozzolaniche. Normativa dei cementi. Reazione di idratazione del cemento. Aggregati e fillers: criteri di idoneità e granulometria. Additivi chimici: acceleranti, ritardanti, aeranti, superfluidificanti, idrofobizzanti. Calcestruzzo fresco: lavorabilità, grado di compattazione, bleeding e segregazione. Calcestruzzo indurito: stagionatura, resistenza meccanica. Degrado chimico, fisico e meccanico del calcestruzzo. Cenni sul ritiro. Interazione metallo-ambiente: richiami di termodinamica e cinetica di corrosione. Corrosione di strutture metalliche. Corrosione nel calcestruzzo armato. Durabilità del calcestruzzo e relativa normativa. Progettazione del Mix Design del calcestruzzo ed esercizi relativi. Cenni sugli acciai: il diagramma Fe-C. Materiali polimerici: nozioni di base sulla sintesi e struttura dei polimeri. Polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeri.
Introduction to Materials Science and Technology: correlation between materials structure and properties. Criteria for choosing materials. Durability and transport mechanisms. Diffusion. Classification of materials. Structure of materials. Covalent, ionic, molecular and metallic solids: comparison between different classes of materials. Mechanical properties: stress/strain curve and related parameters. Ductile behavior and dislocation theory. Schmid's law. Mechanisms for metals strengthening. Brittle behavior and notes on fracture mechanics. Fatigue and Creep. Chemical, physical, morphological and mechanical characterization of materials. Destructive and non-destructive tests. Stone materials. Earth as building material. Ceramic. Glass. Historical evolution of binders: gypsum, aerial lime, lime and pozzolan, hydraulic lime, Portland cement. Blended cements and pozzolanic additions. Cements Normative. Hydration reaction of cement. Aggregates anf fillers: eligibility criteria and particle size distribution. Chemical additives: accelerators, retardants, air-entraining agents, superplasticizers, hydrophobicizers. Fresh concrete: workability, degree of compaction, bleeding and segregation. Hardened concrete: curing, mechanical resistance. Chemical, physical and mechanical degradation of concrete. Notes on shrinkage. Metal-environment interaction: references to thermodynamics and corrosion kinetics. Corrosion of metal structures. Corrosion in reinforced concrete. Durability of concrete and related normative. Mix Design of concrete and related exercises. Notes on steel: the Fe-C diagram. Polymeric materials: basic notions on the synthesis and structure of polymers. Thermoplastic, thermosetting polymers and elastomers.
L’esame consiste in una prova orale. Se necessario, i quesiti, la cui risposta richiede l'esecuzione di disegni o brevi calcoli, saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale.
Per gli di studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo, le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo
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; di saper svolgere un esercizio di Mix Design per una miscela di calcestruzzo.
Attribuzione del voto finale in trentesimi, con eventuale lode.
L'esame si intende superato con una votazione minima di 18/30.
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.
Oral examination. To answer some questions, if necessary, short calculations or graphs will be carried out by the student during the oral test.
For those students with a disability or specific learning disorder (SDA), who have made an appropriate request for support to take the specific profit exam at the University’s Disability Info Point/DSA, the examination procedures will be adapted in the light of the provisions of the University guidelines
To successfully pass the examination, the student should demonstrate: how to interpret the correlations between atomic and molecular structure, microstructure, macrostructure and the behavior of materials, he has acquired the theoretical and practical bases for the physical, chemical and mechanical characterization of materials; to know the methods of production, properties and the main applications for the different classes of materials used in construction field; to be able to solve exercises on concrete Mix Design.
Attribution of the final mark in thirtieths, with possible honors.
The examination is passed with a minimum mark of 18/30.
To successfully pass the examination, the student should demonstrate: how to interpret the correlations between atomic and molecular structure, microstructure, macrostructure and the behavior of materials, he has acquired the theoretical and practical bases for the physical, chemical and mechanical characterization of materials and to know the methods of production, properties and the main applications for the different classes of materials used in construction field.
https://learn.univpm.it
L. Bertolini “Materiali da Costruzione”, Città Studi Edizioni
M. Collepardi “Il nuovo Calcestruzzo” Ed. Tintoretto
M. Collepardi, S. Collepardi, J.J.Ogoumah Olagot, F. Simonelli, R. Troli, «Diagnosi del degrado e restauro delle strutture in c.a» , Ed. Tintoretto.
L. Coppola, A. Buoso, IL RESTAURO DELL’ARCHITETTURA MODERNA IN CEMENTO ARMATO, HOEPLI Editore
P. Pedeferri, L. Bertolini , “La corrosione nel cls e negli ambienti naturali”, Ed. Mc Graw Hill
L. Coppola "Concretum" McGraw-Hill
https://learn.univpm.it
L. Bertolini “Materiali da Costruzione”, Città Studi Edizioni
M. Collepardi “Il nuovo Calcestruzzo” Ed. Tintoretto
M. Collepardi, S. Collepardi, J.J.Ogoumah Olagot, F. Simonelli, R. Troli, «Diagnosi del degrado e restauro delle strutture in c.a» , Ed. Tintoretto.
L. Coppola, A. Buoso, IL RESTAURO DELL’ARCHITETTURA MODERNA IN CEMENTO ARMATO, HOEPLI Editore
P. Pedeferri, L. Bertolini , “La corrosione nel cls e negli ambienti naturali”, Ed. Mc Graw Hill
L. Coppola "Concretum" McGraw-Hill
NO
NO
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427