Domande con risposta di Materiali, Durabilità e Restauro

Materiali porosi e fenomeni di trasporto

Porosità percentuale di un materiale

1) La porosità percentuale di un materiale:

• Se i pori del materiale sono connessi e accessibili dalla superficie, può essere stimata attraverso l'assorbimento d'acqua
• Non è mai correlata l'assorbimento dell'acqua
• Influisce sulla densità assoluta del materiale
• È sempre uguale all'assorbimento d'acqua

Assorbimento capillare di un liquido

2) L'assorbimento capillare di un liquido all'interno di un materiale poroso dipende:

• Dalla corrente che circola nel materiale poroso
• Dall'umidità relativa dell'aria
• Dall'angolo di contatto che il liquido forma sulla superficie del materiale
• Dalla differenza di concentrazione tra gli ioni presenti nei pori più superficiali e tra quelli più interni

Assorbimento capillare

3) L'assorbimento capillare:

• È favorito dalla presenza di bolle d'aria inglobate di dimensioni maggiori di 110 micrometri
• È favorito se l'angolo di contatto tra liquido e solido è piccolo
• È molto rapido nei pori di dimensioni minori di 10 nanometri
• È favorito dalla presenza di campi elettrici

Stima della porosità di un materiale

4) La porosità di un materiale può essere stimata conoscendo:

• Il grado di saturazione del materiale
• La densità assoluta e la tortuosità dei pori
• La densità assoluta e la densità relativa
• La densità assoluta e la distribuzione dimensionale dei pori

Diffusione degli ioni in un materiale poroso saturo

5) La diffusione degli ioni in un materiale poroso saturo:

• Avviene solo in presenza di un campo elettrico
• È favorita se la concentrazione dello ione è costante attraverso il materiale poroso
• È più rapida nei pori di piccole dimensioni (es. 10 micrometri) rispetto a quelli di maggiori dimensioni (es. 100 micrometri)
• È favorita da un aumento di temperatura

Velocità dell'assorbimento capillare

6) L'assorbimento capillare:

• È più veloce nei pori intermedi (3-5 micron) rispetto a quelli più piccoli
• È più intenso nei pori grandi (dimensioni maggiori di 100 micrometri)
• Non dipende dalla dimensione dei pori
• È più veloce nei pori piccoli (dimensioni minori di 10 micron)

Resistività elettrica di un materiale poroso

7) La resistività elettrica di un materiale poroso:

• Descrive la velocità con cui avviene la diffusione degli ioni nel materiale
• Aumenta all'aumentare del contenuto di umidità del materiale
• Aumenta al diminuire della dimensione dei pori del materiale
• Aumenta se la soluzione dei pori viene contaminata con sali (ad esempio cloruri)

Ulteriori dettagli sull'assorbimento capillare

8) L'assorbimento capillare:

• È molto rapido nei pori di dimensioni minori di 10 nanometri
• È favorito se l'angolo di contatto tra liquido e solido è maggiore di 90 gradi
• È trascurabile nelle bolle d'aria inglobate di dimensioni maggiori di 100 micrometri
• È favorita dalla presenza di campi elettrici

Legge di Fick

9) Nella I Legge di Fick descrive:

• La proporzionalità tra flusso stazionario e angolo di contatto della specie che diffonde
• La proporzionalità tra il flusso stazionario e gradiente di pressione idraulica della specie che diffonde
• La proporzionalità tra il flusso stazionario e gradiente di concentrazione della specie che diffonde
• Legame tra flusso non stazionario e gradiente di pressione idraulica nella specie che diffonde

Condensazione capillare

10) La condensazione capillare:

• Aumenta all'aumentare dell'umidità relativa dell'aria e all'aumentare della dimensione dei pori
• Diminuisce all'aumentare dell'umidità relativa dell'aria e al diminuire della dimensione dei pori
• Diminuisce all'aumentare dell'umidità relativa dell'aria e all'aumentare della dimensione dei pori
• Aumenta all'aumentare dell'umidità relativa dell'aria e al diminuire della dimensione dei pori

Diffusione degli ioni

11) La diffusione degli ioni in un materiale poroso:

• È più rapida nei pori di piccole dimensioni (es. 10 micron) rispetto a quelle di dimensioni maggiori
• È tanto più rapida quanto maggiore è la differenza di concentrazione dello ione tra la superficie e l'interno
• Avviene solo in presenza di un campo elettrico
• È favorita dalla diminuzione del contenuto di umidità nei pori

Corrosione dei metalli: degrado e prevenzione

Acciai patinabili

1) Gli acciai patinabili:

• Hanno resistenza a trazione molto minore rispetto ai normali acciai da costruzione
• Contengono concentrazione di cromo maggiori del 13% che ne consentono la passivazione
• Nelle zone interrate hanno una bassa resistenza alla corrosione, paragonabile a quelli dei comuni acciai da costruzione
• Non resistono alla corrosione se vengono esposti in atmosfere nelle quali si alternano condizioni di asciutto e bagnato

Accorgimenti progettuali

2) Quale dei seguenti accorgimenti progettuali non consente di migliorare la resistenza alla corrosione di una struttura in acciaio esposta all'atmosfera?

• Favorire scolo e allontanamento dell'acqua
• Evitare zone riparate dalla pioggia nelle quali è sfavorita l'evaporazione
• Evitare la formazione di interstizi nei quali si possono accumulare l'acqua e lo sporco
• Evitare la circolazione di aria all'interno di elementi scatolari e di un qualsiasi componente chiuso

Ciclo di pitturazione per la protezione

3) Un ciclo di pitturazione per la protezione di una struttura in acciaio esposta all'atmosfera:

• Può prevedere l'impiego di un primer con azione passivante nella mano di finitura
• Esercita una protezione tanto più efficace quanto maggiore è lo spessore della pittura
• Esercita una protezione tanto più efficace quanto maggiore è la quantità di solvente nella pittura
• In genere più efficace almeno per 30 anni, dopo i quali è necessario ritoccare la pittura

Preparazione della superficie

4) Il metodo più efficace per la preparazione della superficie di una struttura metallica prima dell'applicazione della pittura è:

• Uso di detergenti
• Sabbiatura
• Impiego di spazzole metalliche
• Idropulitura con getto d'acqua in pressione

Curva di polarizzazione anodica

5) La curva di polarizzazione anodica di un metallo:

• Descrive la velocità con cui avviene il processo anodico in funzione del pH dell'ambiente
• Descrive la velocità con cui avviene il processo anodico in funzione del pH della temperatura
• Descrive la variazione del potenziale di equilibrio del metallo in funzione del pH dell'ambiente
• Descrive la velocità con cui avviene il processo anodico in funzione del potenziale elettrochimico

Velocità di corrosione

6) La velocità di corrosione di un acciaio da costruzione esposto all'atmosfera:

• È sempre più elevata sulla superficie del metallo che è direttamente esposta alla pioggia rispetto alle zone schermate
• Aumenta se aumenta il contenuto di anidride solforosa nell'atmosfera
• Aumenta sempre quando cresce la temperatura dell'ambiente
• In genere trascurabile per umidità relativa dell'aria inferiori al 95%

Sviluppo di idrogeno

7) Lo sviluppo di idrogeno 2H + 2e -> H₂ è:

• Processo catodico solo con terreni sabbiosi
• Processo catodico in genere in assenza di ossigeno
• Processo anodico in ambienti aerati
• Processo anodico spesso su acciai ad alta resistenza

Potenziale di equilibrio

8) Il potenziale di equilibrio del processo 2H + 2e -> H₂:

• Dipende dal metallo che si sta corrodendo
• Dipende dalla corrosione limite di diffusione dell'idrogeno
• Dipende dal pH dell'ambiente
• Vale +828mV rispetto all'elettrodo standard a idrogeno

Corrente limite di diffusione

9) La corrente limite di diffusione dell'ossigeno:

• Spesso determina la velocità di corrosione nei metalli a comportamento attivo
• È maggiore in una soluzione calma che in una agitata
• Non è mai correlata alla velocità di corrosione di un metallo
• Spesso determina la velocità di corrosione nei metalli passivi

Prestazioni degli acciai patinabili

10) Gli acciai patinabili:

• Hanno comportamento a trazione e tenacità paragonabili a quelle degli acciai da costruzione
• Contengono concentrazione di cloro maggiori del 13% che ne consentono la passivazione
• Si ricoprono lentamente di uno strato di ossidi che li protegge dalla corrosione atmosferica, che nei terreni
• Non resistono alla corrosione se vengono esposti in atmosfere nelle quali si alternano condizioni di asciutto e bagnato

Zincatura di una struttura in acciaio

11) La zincatura di una struttura in acciaio:

• Consente di proteggere l'acciaio grazie all'effetto barriera e alla protezione garantiti dallo zinco
• Non può essere effettuata sulle strutture che verranno sottoposte a pitturazione
• In genere viene realizzata applicando pitture che contengono il 30-40% di zinco
• Può portare ad un aumento della velocità di corrosione del ferro in seguito all'accoppiamento galvanico con lo zinco

Produzione di ossigeno

12) La produzione di ossigeno 2H₂O + 4e + O -> 4OH:

• È processo catodico che avviene spesso in ambienti aerati
• È un processo catodico che avviene solo in presenza di ossigeno
• È un processo anodico che avviene spesso in ambienti aerati
• È un processo catodico che avviene solo in terreni argillosi saturi di acqua

Corrosione atmosferica delle strutture in acciaio

13) La corrosione atmosferica delle strutture in acciaio:

• È favorita negli ambienti rurali rispetto a quelli cittadini perché c'è una maggiore umidità
• È favorita in climi ventosi, perché la superficie del metallo è raggiunta da una maggiore quantità di ossigeno
• Avviene solo quando la superficie del metallo è bagnata dalla pioggia o è presente uno strato di rugiada visibile ad occhio nudo
• Può avvenire quando l'umidità relativa dell'ambiente supera un valore critico

Innesco della corrosione

14) L'innesco della corrosione in un metallo in un certo ambiente è possibile:

• Se potenziale di equilibrio del processo anodico è inferiore del potenziale di equilibrio del processo catodico
• Se potenziale di equilibrio del processo anodico è superiore del potenziale di equilibrio del processo catodico
• Se potenziale di equilibrio del processo anodico è uguale al potenziale di equilibrio del processo catodico
• Solo se c'è ossigeno

Velocità di corrosione in ambienti diversi

15) La velocità di corrosione di un acciaio da costruzione esposto all'atmosfera:

• Può variare da 1 a 20 mm/anno in funzione dell'inquinamento dell'ambiente
• Può raggiungere valori di 100-300 micrometri/anno in ambienti industriali marini
• Supera i 100 micrometri hanno anche in ambienti naturali non inquinati
• Non supera mai 10-20 micrometri/anno, anche in ambienti molto inquinati

Possibilità di corrosione

16) La corrosione di un metallo in un certo ambiente è possibile:

• Se potenziale di equilibrio del processo anodico è uguale al potenziale di equilibrio del processo catodico
• Solo se c'è ossigeno
• Se il potenziale di equilibrio del processo anodico è inferiore al potenziale di equilibrio del processo catodico
• Se il potenziale di equilibrio del processo anodico è superiore al potenziale di equilibrio del processo catodico

Corrosione in prossimità della costa

17) La velocità di corrosione di un acciaio da costruzione esposto all'atmosfera:

• In strutture vicino alla costa è, in genere, più elevata nelle superfici esposte ai venti provenienti dal mare
• Aumenta sempre quando aumenta la Temperatura (T)
• È sempre più elevata sulla superficie del metallo che è direttamente esposta alla pioggia rispetto alle zone schermate
• In genere è trascurabile quando l'umidità relativa dell'aria è inferiore al 95%

Curva di polarizzazione catodica

18) La curva di polarizzazione catodica:

• Descrive la velocità con cui avviene il processo catodico in funzione del pH dell'ambiente
• Descrive la velocità con cui avviene il processo catodico in funzione del pH della temperatura
• Descrive la variazione del potenziale di equilibrio del metallo in funzione del pH dell'ambiente
• Descrive la velocità con cui avviene il processo catodico in funzione del potenziale elettrochimico

Strutture in acciaio interrate o immerse

Corrosione degli acciai al carbonio

1) La corrosione degli acciai al carbonio nei terreni:

• Nei terreni aerati avviene con velocità tanto più elevata quanto più è bassa la resistività elettrica del terreno
• Avviene con velocità molto elevata nei terreni saturi di acqua
• Può avvenire solo in presenza di ossigeno e quindi in terreni sabbiosi