Codice: U2320
SSD: ING-IND/22
L’Insegnamento, che dà diritto a 9 crediti formativi, è a scelta autonoma dello studente e si tiene al II Semestre del II o III Anno del Corso di Studi. Viene svolto in 60 ore di lezione e 12 ore di esercitazione; l’attività didattica si svolge con lezioni ed esercitazioni numeriche. L’insegnamento prevede la propedeuticità dell’insegnamento di Chimica. L’esame consiste in una prova scritta ed un colloquio finale.
Obiettivi formativi:
Il corso intende fornire agli studenti: a) conoscenze fondamentali sulla struttura, sulla microstruttura, sulle proprietà, e la comprensione delle relazioni che tra queste intercorrono, dei principali materiali d’interesse ingegneristico, sia di tipo strutturale che di tipo funzionale. b) conoscenze relative alle tecnologie di produzione, alle applicazioni, al possibile degrado, e l’impatto ambientale dei materiali destinati ad impieghi per l’edilizia.
Contenuti:
Struttura dei materiali: stato solido della materia, materiali cristallini, struttura dei solidi ideali. Difetti nei solidi reali. Solidi non cristallini: stato vetroso. Transizioni in fase condensata: aspetti termodinamici e cinetici. Nucleazione omogenea ed eterogenea. Transizioni solido-solido, di spostamento e ricostruttive Esercizi sui solidi ideali. Diagrammi di stato: significato, limiti, impiego. Esercizi sui diagrammi di stato Proprietà dei Materiali: prove meccaniche sui materiali. Prove statiche, cicliche e da impatto. Materiali isotropi ed Anisotropi. Relazioni struttura-microstrutturaproprietà. macroscopiche Materiali metallici: produzione e proprietà in relazione con le strutture. Metallurgia del ferro. Diagramma Fe-C. Affinazione della ghisa. Trattamenti termici e trattamenti superficiali degli acciai. Degrado e corrosione delle leghe ferrose. Acciai inossidabili. Designazione e Classificazione degli acciai. Norma UNI EN 10027. Materiali metallici non ferrosi. Materiali ceramici strutturali: processi e meccanismi di consolidamento di impasti ceramici; il processo di sinterizzazione. Materiali ceramici convenzionali a pasta porosa (laterizi) e a pasta compatta (porcellane). Materiali ceramici da muratura e da rivestimento. Ceramici per applicazioni alte temperature: refrattari e refrattarietà. Materie prime, tipologia dei vetri, e proprietà. Vetri speciali e di sicurezza. Materiali leganti: Leganti aerei (calce, gesso) ed idraulici (calci idrauliche e cementi). Cemento Portland: costituzione, reazioni e prodotti di idratazione. Normativa sui Cementi UNI EN 197/1. Cementi di miscela. Malte e calcestruzzo: composizione, stagionatura, proprietà meccaniche e reologiche. Degrado del calcestruzzo. Attacco da parte delle acque dilavanti e delle acque solfatiche; fenomeni di espansione da ettringite e thaumasite. Ciclo gelo-disgelo. Corrosione delle armature nel calcestruzzo. Proprietà aggressive ed incrostanti delle acque nei confronti dei manufatti cementizi in relazione alle loro caratteristiche di durezza ed alcalinità. Materie plastiche: Polimeri e polimerizzazione. Resine termoplastiche e termoindurenti; elastomeri. Relazioni struttura-proprietà. Tecnologia produttiva materie plastiche. Materiali compositi: Struttura, proprietà ed esempi applicativi. Analisi dell’impatto ambientale degli impianti per la produzione di materiali da costruzione e definizione delle tecniche di trattamento degli inquinanti. Combustibili per la produzione di energia: combustibili fossili, fonti rinnovabili e combustibili alternativi. Normativa sui rifiuti. Smaltimento e riciclo dei materiali da costruzione: riciclo primario, secondario e terziario.
Materiale didattico:
Materiale didattico scaricabile dal sito docente https://www.docenti.unina.it/bruno.degennaro
C. Colella, D. Caputo – Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali. Vol.1 I solidi, De Frede
W. D. Callister – Scienza e ingegneria dei materiali., EdiSES
L. Bertolini, “Materiali da costruzione” – Vol. I – Città Studi Edizioni
