Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3I039] - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALIMATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY
Francesca TITTARELLI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 anni - [IU01] INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA Single-cycle Degree - [IU01] BUILDING ENGINEERING-ARCHITECTURE (EUROPEAN STANDARD)
Dipartimento: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'ArchitetturaDepartment: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'Architettura
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2016-2017
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 60
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/22 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Acquisizione di conoscenze di chimica di base con particolare riguardo ai legami chimici, pH delle soluzioni, elettrochimica, diagrammi di fase binari, composti inorganici contenenti Ca, Al, Si, S.

Acquisizione di conoscenze di fisica di base, con particolare riguardo alle unità di misura delle grandezze nel SI e alle equivalenze.

Knowledge of basic chemistry with particular regard to chemical bonds, pH of solutions, electrochemistry, binary phase diagrams, inorganic compounds containing Ca, Al, Si, S.

Knowledge of basic physics, with particular regard to Units and equivalences.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni frontali: 60 ore

Theory lessons: 60 hours


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L'architettura con i suoi vari aspetti e contenuti, da quelli tecnico-edilizi a quelli storici ed urbanistici trova il suo significato nell'innovazione sia espressiva che tecnica e costruttiva. La figura professionale che il corso di laurea dovrebbe garantire è quella di un ingegnere, progettista e costruttore capace di sintesi tra competenze progettuali e tecniche, capace di proporre innovazioni, ma anche conservazione delle opere esistenti. Ogni nuova realizzazione dovrà essere in armonia con l'ambiente in cui opera e ogni intervento dovrà essere pensato e portato a termine nel rispetto della qualità del patrimonio architettonico. Il corso consente agli studenti di interpretare le correlazioni esistenti tra struttura e proprietà dei materiali. Lo scopo è quello di fornire conoscenze sui materiali tradizionali e innovativi usualmente impiegati nel settore delle costruzioni.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

La figura professionale deve mostrare capacità di controllo della pluralità delle discipline coinvolte dal progetto architettonico che permette una valutazione completa del processo dall'ideazione, alla valutazione economica, al cantiere e alle discipline della sicurezza. Al fine di affrontare e redigere progetti l'ingegnere-architetto dovrà anche essere in grado di scegliere tra materiali tradizionali e innovativi ottimizzando le scelte, mostrando particolare attenzione alla sostenibilità ambientale in riferimento alla qualità del prodotto edilizio.


Competenze trasversali.

Il futuro professionista dovrà saper collegare le conoscenze della tipologia dei materiali disponibili alle proprietà meccaniche e alla durabilità. Dovrà avere autonomia di giudizio e capacità critica di operare scelte, ma anche capacità comunicativa che permetta un efficace lavoro in gruppo.


Knowledge and Understanding.

The architecture with its different aspects and contents, from technical-building to the historical and urban planning finds the meaning in innovation expressive, technical and constructive. The professional role is an engineer, designer and manufacturer capable of synthesis between design and technical skills, able to propose innovations, but also preservation of existing works. Every new construction must be in harmony with the environment where it operates and each intervention should be designed and carried out respecting the quality of the architectural heritage. The course enables students to acquire the skills to interpret the correlations between structure, microstructure, and behavior of materials. The aim is to supply knowledges on traditional and innovative material usually used in building construction.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The professional figure must show ability to control the plurality of fields involved in the architectural project for a comprehensive assessment of the process, from the project, to the economic evaluation, to the construction site and to safety fields. In order to tackle and implement projects, the engineer-architect will also be able to choose between traditional and innovative materials by optimizing the choices, showing particular attention to environmental sustainability as well as the quality of the building construction.


Transversal Skills.

The future engineer-architect will have to know how to connect the acquired knowledge of the available materials to the required mechanical properties and durability. He must have independent judgment and critical ability to make choices, but also communication skills to enable effective teamwork.



PROGRAMMA PROGRAM

Struttura dei materiali e relative proprietà. Solidi covalenti, ionici, molecolari e metallici. Confronto tra le classi di materiali. Meccanismi di trasporto nei materiali. Il ruolo dell'acqua quale agente di degrado dei materiali porosi. Durabiltà e sotenibilità dei materiali. Caratterizzazione chimico, fisica, morfologica e meccanica dei materiali. Prove distruttive e non distruttive. Proprietà generali dei materiali da costruzione e relative applicazioni: Legno, Terra cruda, Ceramici, Vetro. Evoluzione storica dei leganti: gesso, calce aerea, calce pozzolana, calce idraulica, cemento Portland e cementi di miscela. Normativa dei cementi. Aggregati: criteri di idoneità, granulometria; idratazione del cemento. Additivi chimici: acceleranti, ritardanti, superfluidificanti, aeranti, stagionanti, idrofobizzanti. Calcestruzzo fresco: lavorabilità; grado di compattazione; bleeding e segregazione; ritiro plastico. Calcestruzzo indurito: stagionatura del calcestruzzo; resistenza meccanica; dilatazioni differenziali per gradienti termici; deformazione da ritiro igrometrico e deformazione viscosa. Progettazione della miscela (Mix-Design). Durabilità del calcestruzzo e relativa normativa. Acciai: di uso generale, di qualità, saldabili (acciai per calcestruzzo armato e per carpenteria), acciai inossidabili. Designazione UNI. Struttura (diag. Fe-C); produzione e proprietà. Interazione metallo-ambiente: cenni alla termodinamica e alla cinetica di corrosione; corrosione della barre di armatura del calcestruzzo e delle strutture metalliche. Materiali polimerici: termoplastici, termoindurenti ed elastomeri in edilizia. Materiali compositi.

Correlation between structure of materials and their properties. Covalent, ionic, molecular and metallic solids. Comparison between classes of materials. Transport mechanisms in materials. The role of water as deterioration agent of porous materials. Durability and sustainability of materials. Chemical, physical, morphological and mechanical characterization of materials. Destructive and non-destructive testing. General properties of building materials and related applications: wood, raw earth, ceramic, glass. Historical evolution of binders: gypsum, lime, lime and pozzolana, hydraulic lime, Portland cement and blended cements. Hydration of cement. Aggregates: eligibility criteria, grain size; chemical additives: accelerators, retarders, superplasticizers, air-entraining agents, curing agents, water repellents. Fresh concrete: workability, compaction degree, bleeding and segregation, plastic shrinkage. Hardened concrete: curing, thermal gradients, differential expansion, drying shrinkage deformation and creep. Mix-Design. Durability of concrete and related normative. Steels: general purpose, quality, welding (steel for reinforced concrete and carpentry). Structure (Fe-C diagram), production and properties. Metal-environment interaction: introduction to thermodynamics and kinetics of corrosion, corrosion of reinforcement bars and metal structures. Polymeric materials: thermoplastics, thermosets and elastomers in construction. Composite Materials.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L’esame consiste in una prova orale. Se necessario, i quesiti, la cui risposta richiede l'esecuzione di brevi calcoli, saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

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.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi, con eventuale lode.


Criteri di attribuzione del voto finale.

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.


Learning Evaluation Methods.

Oral examination. To answer some questions, if necessary, short calculations will be carried out by the student during the oral test.


Learning Evaluation Criteria.

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.


Learning Measurement Criteria.

Attribution of the final mark in thirtieths, with possible honors.


Final Mark Allocation Criteria.

In order to pass the exam with a minimum score the student should possess the full knowledge. Further score will be awarded based on the mastery of specific and general skills. The honors will be given to students who, having achieved the highest rating, have demonstrated a particular command of the subject with otstanding ability to connect the different contents of the course.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6293;
Appunti presi a lezione;
L. Bertolini, "Materiali da costruzione", Città Studi Edizioni;
M.Collepardi, “Il nuovo calcestruzzo” (Tintoretto ed.);
L. Coppola, A. Buoso, Il Restauro dell'Architettura moderna in cemento armato, HOEPLI Ed.

https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6293;
Class notes;
L. Bertolini, "Materiali da costruzione" Città Studi Edizioni;
M. Collepardi “Il nuovo calcestruzzo” (Tintoretto ed.);
L. Coppola, A. Buoso, Il Restauro dell'Architettura moderna in cemento armato, HOEPLI Ed.


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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