Il corso si propone di fornire i fondamenti tecnico-scientifici per una scelta consapevole ed un impiego responsabile dei materiali nel mondo del progetto architettonico, in quanto agli edifici e, conseguentemente, ai materiali con i quali sono realizzati sono richieste sempre nuove e complesse prestazioni, non solo strutturali, ma anche fisiche, di durabilità in esercizio, di sostenibilità economica ed ambientale, ecc. L’architetto, pertanto, pur non dovendo essere necessariamente un esperto in materiali, deve acquisire strumenti di dialogo con altre culture ed altri professionisti del mondo delle costruzioni, capacità affidabili di selezione dei materiali e di loro corretto impiego in architettura, sia per le nuove strutture che per la conservazione ed il restauro delle esistenti.

L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti appropriate conoscenze sulle principali classi di materiali di impiego comune nel mondo dell’architettura, nonché gli adeguati strumenti per poter comprendere la natura dei materiali stessi e saperla correlare alle loro principali proprietà chimiche, fisiche e meccaniche. Il corso si propone inoltre di fornire un panorama dei materiali più comunemente impiegati nell’architettura, collegando le principali applicazioni alle loro prestazioni meccaniche e funzionali, con una particolare attenzione allo sviluppo di una adeguata consapevolezza nei confronti delle problematiche di degrado e deterioramento dei materiali per esposizione ad ambienti aggressivi, nonché dei criteri di sostenibilità economica ed ambientale.

Non sono richiesti agli studenti requisiti specifici per poter seguire e comprendere il corso in modo efficace. Vengono in ogni caso forniti, soprattutto nella prima parte della trattazione in aula degli argomenti dell’insegnamento, alcuni strumenti culturali di base necessari ad una fruizione attiva dei contenuti, che richiamano talora conoscenze di base della fisica e della chimica, normalmente proprie del bagaglio di diplomati medi-superiori.

L’insegnamento, corrispondente a 6 CFU, é strutturato secondo il seguente programma:
- Parte 1: Introduzione alla Scienza e Tecnologia dei materiali (circa 2 crediti). In questa parte vengono illustrati la struttura, la composizione ed i criteri di classificazione dei materiali; segue la discussione delle principali proprietà dei materiali, dal punto di vista meccanico, fisico (densità, proprietà termiche, ottiche, acustiche, elettriche) e chimico (interazione materiali con l’ambiente di esposizione);
- Parte 2: I materiali per l’architettura (circa 4 crediti). Saranno trattati i materiali leganti aerei ed idraulici, quali gesso, calce aerea ed idraulica, i cementi (portland, di miscela). Un particolare approfondimento viene quindi dedicato al calcestruzzo. Segue la trattazione dei materiali lapidei, dei materiali metallici (specialmente l’acciaio e la ghisa, ma anche di leghe di alluminio, rame, ecc.), dei materiali ceramici tradizionali, dei vetri, dei materiali polimerici, dei materiali compositi e del legno. Per ciascuna classe di materiali la trattazione riguarda il ciclo produttivo, le proprietà, la durabilità nonché le possibili soluzioni tecnologiche finalizzate all’ottenimento di materiali caratterizzati dalle dovute prestazioni meccaniche e durabilità.

Il corso è improntato unicamente sulla didattica frontale e non prevede ore di laboratorio o di esercitazioni. Sarà comunque possibile la proiezione di filmati per meglio illustrare alcune specifiche parti della materia trattata. Un laboratorio virtuale VIRTLAB è disponibile sulla pagina personale del Portale della didattica di ogni studente iscritto all’insegnamento, liberamente scaricabile, che contiene animazioni e altri schemi che facilitano l’apprendimento soprattutto in relazione alla Parte 1 dell’insegnamento.

Testo principale di riferimento:
M. Gastaldi, L. Bertolini “Introduzione ai materiali per l’architettura”, Città Studi Edizioni (2011);
Ulteriore bibliografia consigliata:
Negro, J.M. Tulliani, L. Montanaro, “Scienza e Tecnologia dei Materiali”, Celid;
M. Collepardi, Il Nuovo calcestruzzo, Ed. Tintoretto (2002);
Ulteriore materiale didattico potrà essere reso disponibile dal docente sul Portale della didattica.

L’apprendimento dei contenuti del corso da parte degli studenti sarà verificata tramite una prova scritta, di durata di 1,5 ore. L’esame consiste in una prova scritta, composta da dieci domande a risposta aperta. A ciascuna domanda, a cui si richiede una risposta puntuale, esauriente e sintetica, viene assegnato un punteggio massimo di 3/30; il voto finale sarà fornito dalla somma delle votazioni parziali conseguite per ciascuna domanda. Un facsimile della prova d’esame viene reso disponibile e commentato dal docente in aula.