L’insegnamento mira a fornire le basi per un utilizzo corretto dei materiali nell’ingegneria civile. Dopo un richiamo ai concetti fondamentali sulla struttura e sulle proprietà delle principali classi di materiali, il corso offre gli strumenti per una scelta consapevole in funzione delle caratteristiche meccaniche, fisiche e di durabilità. Particolare attenzione è dedicata ai materiali metallici e cementizi, per la loro centralità nell’ambito strutturale. Vengono inoltre esaminate struttura, proprietà e applicazioni degli altri materiali da costruzione, come legno, vetro e materie plastiche.
Prerequisiti
Nozioni di base di chimica e fisica.
Metodi didattici
Il corso è basato su lezioni frontali. Sulla base del numero di studenti iscritti, si valuterà la possibilità di esperienze in laboratorio.
Non sono previsti tutorati e non è richiesto un minimo di frequenza.
Copia del materiale delle lezioni sarà resa disponibile sulla piattaforma Kiro.
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in una prova scritta della durata di 90 minuti sull'intero programma dell’insegnamento. Verrà chiesto allo studente di rispondere a domande a risposta multipla, domande aperte ed esercizi su concetti fondamentali trattati durante le lezioni.
È necessario che lo studente dimostri di avere compreso gli aspetti fondamentali dell’insegnamento, con adeguata chiarezza espositiva, utilizzando il formalismo e la terminologia appropriati, sapendo esporre le informazioni necessarie.
L'esame può ritenersi superato se l’esito della prova scritta risulta sufficiente (punteggio ottenuto maggiore o uguale a 18).
Testi
1 – (Obbligatorio) Appunti delle lezioni e materiale fornito dal docente 2 – (Facoltativo) Materiali per l’Ingegneria Civile ed Industriale, W.D. Callister, II ed. (2023), Edises, ISBN: 9788836231287
Contenuti
Nel dettaglio, il programma dell'insegnamento comprende i seguenti argomenti: 1. Introduzione ai materiali: classificazione dei materiali e materiali di interesse per l'ingegneria civile. 2. Struttura atomica, legami interatomici, solidi cristallini, imperfezioni 3. Materiali metallici: struttura cristallina dei metalli, meccanismi di rafforzamento. Materiali metallici di maggior interesse per l'ingegneria civile: leghe ferrose (acciai, ghise), leghe non ferrose (leghe di rame e di alluminio). Lavorazione e trattamento termico. Corrosione dei metalli, passività, forme di corrosione. Cenni alla corrosione e prevenzione della corrosione di strutture metalliche esposte all'atmosfera. 4. Proprietà meccaniche dei metalli: concetti di sforzo e deformazione, deformazione elastica, deformazione plastica. Proprietà a trazione (snervamento, rottura, duttilità, resilienza, tenacità). Prove di compressione e flessione. Durezza. Rottura (frattura, fatica, scorrimento a caldo). 5. Materiali leganti: cenni ai leganti aerei: gesso, calce; leganti idraulici: cemento, cemento Portland (composizione, idratazione, presa e indurimento). Calcestruzzo, aggregati e additivi. Calcestruzzo fresco (lavorabilità, segregazione, bleeding). Calcestruzzo indurito (permeabilità, proprietà meccaniche, ritiro igrometrico, scorrimento viscoso, fessurazione). Calcestruzzo armato. Cenni a degrado del calcestruzzo. Cenni ai calcestruzzi speciali (HPC, LWC, SCC, ecc). 6. Prodotti argillosi e vetri: ceramici a pasta porosa e compatta utilizzati in edilizia (laterizi, piastrelle, gres, refrattari) e cenni di lavorazione. Principali tipi di vetro: struttura, proprietà, cenni di lavorazione e applicazioni. 7. Legno: struttura, caratteristiche, degrado, cenni di produzione del legno e derivati. 8. Materiali polimerici e compositi: cenni a struttura, proprietà e applicazioni.