I materiali rivestono un ruolo di grande rilievo nella progettazione e l'insegnamento di Tecnologia dei Materiali da Costruzione si propone di consolidare la cultura ingegneristica sui materiali, con particolare enfasi rivolta ai materiali da costruzione. Nel corso vengono illustrati i processi tecnologicamente disponibili per la produzione e la trasformazione dei materiali e sottolineati i criteri di scelta sulla base delle esigenze di progettazione e costruzione. Accanto agli approfondimenti teorici, si dedicherà spazio ad esempi applicativi che consentano allo studente di adottare una corretta procedura di selezione, progettazione e realizzazione di una struttura. L'insegnamento si propone l'obiettivo generale di fornire allo studente una formazione consolidata e specifica sui materiali per applicazioni civili ed edili, capace di coniugare sinergicamente aspetti fondamentali ad aspetti tecnologici, fornendo linee-guida per la traduzione delle conoscenze acquisite in strumenti utili per la progettazione di una struttura. Al termine dell'insegnamento, si chiederà allo studente di possedere le seguenti conoscenze e abilità: - selezionare e dimensionare vetri per il contenimento dei costi energetici. - avere consapevolezza dell'importanza della selezione dei materiali in modo che essi rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto (area della comprensione); - conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese (area delle conoscenze); - conoscere gli standard internazionali relativi alla definizione e caratterizzazione dei materiali per applicazioni civili ed edili - essere in grado di pianificare i test necessari per il controllo dei materiali ad uso civile ed edile - essere in grado di risolvere un problema relativo alla selezione del materiale più opportuno per una determinata applicazione nel settore civile, in sede di progettazione ed in base a specifiche caratteristiche (termiche, ottiche, elettriche e meccaniche) - essere in grado di valutare tecnicamente le caratteristiche dei materiali in uso e confrontarle in sede di controllo di qualità/acquisto

L'insegnamento si propone l'obiettivo generale di fornire allo studente una formazione consolidata e specilistica sui materiali per applicazioni civili ed edili, capace di coniugare sinergicamente aspetti scientifici ad aspetti tecnologici, fornendo linee-guida per la traduzione delle conoscenze acquisite in strumenti utili per la progettazione di una struttura. Al termine dell'insegnamento, si chiederà allo studente di possedere le seguenti conoscenze e abilità: - selezionare e dimensionare vetri per il contenimento dei costi energetici. - avere consapevolezza dell'importanza della selezione dei materiali in modo che essi rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto (area della comprensione); - conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese (area delle conoscenze); - conoscere gli standard internazionali relativi alla definizione e caratterizzazione dei materiali per applicazioni civili ed edili (area delle conoscenze); - essere in grado di pianificare i test necessari per il controllo dei materiali ad uso civile ed edile (area delle abilità - know-how) - essere in grado di risolvere un problema relativo alla selezione del materiale più opportuno per una determinata applicazione nel settore civile, in sede di progettazione ed in base a specifiche caratteristiche (termiche, ottiche, elettriche e meccaniche) (area delle abilità - know-how) - essere in grado di valutare tecnicamente le caratteristiche dei materiali in uso e confrontarle in sede di controllo di qualità/acquisto (area delle abilità - know-how)

Lo studente deve possedere conoscenze di base nel settore della Chimica, Fisica, Analisi Matematica e Scienza e Tecnologia dei Materiali.

I materiali metallici nel settore delle costruzioni (30h) Richiami sul legame metallico; reticoli cristallini dei metalli: FCC, BCC e HCP; costituzione della microstruttura e identificazione dei principali microcostituenti; siti interstiziali; difetti di punto e soluzioni solide; dislocazione, sistemi di scorrimento e deformazione plastica. Meccanismi di rafforzamento. Diagramma di stato metastabile Fe-Fe3C, curve TTT e CCT; morfologia e proprietà dei principali micro-costituenti e fasi. Caratteristiche microstrutturali degli acciai strutturali ferritico-perlitici. Breve analisi dei moderni acciai alto resistenziali (HSLA, High Performance Steels). Produzione, resistenza e resilienza degli acciai strutturali a temperatura ambiente, a bassa e alta temperatura: influenza della composizione chimica e delle impurezze. Difettologia degli acciai e conseguenze pratiche. Fenomeni di degrado e infragilimento degli acciai. Acciai inossidabili, produzione, proprietà, impiego. Corrosione a umido dei materiali metallici: corrosione generalizzata, corrosione galvanica, vaiolatura, corrosione in fessura e tenso-corrosione. Saldabilità degli acciai: zona di fusione e zona affetta termicamente, difetti di saldatura, carbonio equivalente. Applicazione della saldatura ad alcune leghe di Alluminio. Tecnologie di saldatura Prodotti in acciaio strutturale: processo produttivo e forme commerciali. Cenni di saldatura laser per applicazioni tradizionali e breve excursus inerente le moderne applicazioni di questa tecnologia nell’ambito della manifattura additiva. Classificazione e designazione dei principali prodotti in acciaio per le applicazioni di ingegneria civile; testing dei materiali e controllo qualità. Cenno sull’uso delle curve di Ashby, linee guida per la corretta scelta di un materiale per realizzare un componente reale di forma opportuna. I materiali non metallici nel settore delle costruzioni (30h) Produzione vetro, riepilogo vetri per il risparmio energetico, normative rilevanti e esercizi calcolo. Vetri cromogeni e vetri fotocromici. Isolamento termico: Richiami alle proprietà termiche dei materiali. Vetro cellulare per l’isolamento termico degli edifici. Materiali innovativi per l’isolamento termico. Cenni ai materiali a cambiamento di fase per l’accumulo di calore. Le materie plastiche: richiami alle generalità, struttura, sintesi e classificazione dei materiali polimerici. Tecnologia dei materiali polimerici. Applicazioni dei polimeri in edilizia (materiali espansi, adesivi, pitture, sigillanti) Introduzione ai materiali compositi, generalità, classificazione, meccanismi di rinforzo, processi produttivi; materiali compositi rinforzati con fibre. Materiali compositi per applicazione nel settore dell’edilizia: compositi a matrice polimerica rinforzata con fibre (FRP). Il legno: struttura, resistenza meccanica, deformazioni, degrado. Pannelli di legno e legno lamellare. Bioedilizia: linee guida per la progettazione, costruzione e gestione di un edificio/struttura in regola con i principi della sostenibilità ambientale. Accenni al degrado dei materiali utilizzati in edilizia: degrado del calcestruzzo, del vetro, delle murature e dei polimeri.

Lezioni teoriche (circa 48 h) riguardanti la struttura, le proprietà, le tecnologie di produzione e il degrado di materiali impiegati nel settore delle costruzioni civili e edili, con approfondimenti di concetti introdotti nel corso di Scienza e Tecnologia dei Materiali. Esercizi di calcolo sulle proprietà caratteristiche dei materiali ed esempi pratici di applicazioni, per alcune parti del programma (circa 12 h).

Dispense fornite dai docenti e rese disponibili sul portale della didattica L. Bertolini: Materiali da Costruzione Vol. I Struttura, Proprietà e Tecnologie di Produzione L. Bertolini: Materiali da Costruzione Vol. II Degrado, Prevenzione, Diagnosi, Restauro W.D. Callister, Materials Science and Engineering – an introduction W. Nicodemi, Metallurgia, 2^ Ed., Zanichelli, 2007.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

I CORSO (docente MIOLA) L’esame viene effettuato tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus). L’esame ha una durata di 40 minuti e consiste in 2 domande a risposta aperta(1 per i materiali metallici e una per i non metallici, 6 punti ciascuna) e 12 multiscelta (6 per i materiali metallici e 6 per i non metallici, 2 punti ciascuna) a cui, in caso di risposta errata, viene applicata una penalizzazione variabile fino al 20% del punteggio a seconda della struttura della domanda. La valutazione massima delle singole prove è pari a 16/32 (32 = 30 e Lode). Gli eventuali schemi/passaggi realizzati su carta dovranno essere fotografati con la telecamera (FUNZIONE SCATTA UNA FOTO) e inseriti nella risposta durante l’esecuzione dell’esame; dopo la fine dell’esame (entro e non oltre 15 minuti) lo studente dovrà caricare le scansioni nella sezione ELABORATI della pagina del corso Ad esclusiva discrezione del docente (ad esempio dubbi sulla correttezza dello svolgimento o malfunzionamento documentato della piattaforma), potrà essere richiesto un eventuale orale integrativo, secondo le medesime modalità e valutazioni dello scritto, che si terrà in orario da concordare nel giorno in cui verranno esposti i risultati dello scritto. L'esame verterà su tutti gli argomenti trattati a lezione. Non è ammesso l'utilizzo di libri, appunti, formulari e apparecchi elettronici durante lo svolgimento dell'esame II CORSO (Docente Maizza): L’esame viene effettuato completamente in forma orale, con tipologia delle domande simili a quelle previste nella modalità scritta, in un intervallo di tempo complessivo di 30 min, comprensivo del tempo di accertamento dell’identità e dell’ambiente dell’esaminando. Si terrà in orario da concordare a partire dal giorno di scadenza delle prenotazioni ufficiali sul portale. L'intero esame verterà su tutti gli argomenti trattati a lezione. In particolare è richiesto di argomentare le conseguenze di alcune specifiche scelte di progetto in termini di scelta dei materiali, considerando sia le caratteristiche microstrutturali sia i livelli inclusionali. Almeno una delle domande richiederà allo studente di correlare i parametri ambientali con le proprietà chimiche e meccaniche e i processi di produzione. Non è ammesso l'utilizzo di libri, appunti, formulari e apparecchi elettronici durante lo svolgimento dell'esame. Il voto finale sarà dato dalla media aritmetica dei due voti ricevuti rispettivamente nella parte di TMC- Metalli and TMC-Non metalli (valutazione massima singole prove 15/30). Gli obiettivi che l’esame intende accertare riguardano: - La selezione e la progettazione dei materiali impiegati nel settore delle costruzioni civili e edili affinché rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto e limitino i costi energetici - La conoscenza delle normative, degli standard e della terminologia internazionali relativi alla definizione e caratterizzazione dei materiali per applicazioni civili ed edili - La progettazione delle analisi per il controllo dei materiali usati in applicazioni civili ed edili - La capacità di di valutare tecnicamente le caratteristiche dei materiali in uso e confrontarle in sede di controllo di qualità/acquisto

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

I CORSO (docente MIOLA) L’esame ha una durata di 40 minuti e consiste in 2 domande a risposta aperta(1 per i materiali metallici e una per i non metallici, 6 punti ciascuna) e 12 multiscelta (6 per i materiali metallici e 6 per i non metallici, 2 punti ciascuna) a cui, in caso di risposta errata, viene applicata una penalizzazione variabile fino al 20% del punteggio a seconda della struttura della domanda. La valutazione massima delle singole prove è pari a 16/32 (32 = 30 e Lode). Per esami in remoto: gli eventuali schemi/passaggi realizzati su carta dovranno essere fotografati con la telecamera (FUNZIONE SCATTA UNA FOTO) e inseriti nella risposta durante l’esecuzione dell’esame; dopo la fine dell’esame (entro e non oltre 15 minuti) lo studente dovrà caricare le scansioni degli esercizi nella sezione ELABORATI della pagina del corso Ad esclusiva discrezione del docente (ad esempio dubbi sulla correttezza dello svolgimento o malfunzionamento documentato della piattaforma), potrà essere richiesto un eventuale orale integrativo, secondo le medesime modalità e valutazioni dello scritto, che si terrà in orario da concordare nel giorno in cui verranno esposti i risultati dello scritto. L'esame verterà su tutti gli argomenti trattati a lezione. Non è ammesso l'utilizzo di libri, appunti, formulari e apparecchi elettronici durante lo svolgimento dell'esame II CORSO (docente Maizza): L’esame viene effettuato completamente in forma orale, con tipologia delle domande simili a quelle previste nella modalità scritta, in un intervallo di tempo complessivo di 30 min, comprensivo del tempo di accertamento dell’identità e dell’ambiente dell’esaminando (nel caso di esame in remoto). Si terrà in orario da concordare a partire dal giorno di scadenza delle prenotazioni ufficiali sul portale. L'intero esame verterà su tutti gli argomenti trattati a lezione. In particolare è richiesto di argomentare le conseguenze di alcune specifiche scelte di progetto in termini di scelta dei materiali, considerando sia le caratteristiche microstrutturali sia i livelli inclusionali. Almeno una delle domande richiederà allo studente di correlare i parametri ambientali con le proprietà chimiche e meccaniche e i processi di produzione. Non è ammesso l'utilizzo di libri, appunti, formulari e apparecchi elettronici durante lo svolgimento dell'esame. Il voto finale sarà dato dalla media aritmetica dei due voti ricevuti rispettivamente nella parte di TMC- Metalli and TMC-Non metalli (valutazione massima singole prove 15/30).. Gli obiettivi che l’esame intende accertare riguardano: - La selezione e la progettazione dei materiali impiegati nel settore delle costruzioni civili e edili affinché rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto e limitino i costi energetici - La conoscenza delle normative, degli standard e della terminologia internazionali relativi alla definizione e caratterizzazione dei materiali per applicazioni civili ed edili - La progettazione delle analisi per il controllo dei materiali usati in applicazioni civili ed edili - La capacità di di valutare tecnicamente le caratteristiche dei materiali in uso e confrontarle in sede di controllo di qualità/acquisto