Materiali per l'Edilizia - Teoria

STRUTTURA DEI MATERIALI

PROPRIETA'

• MECCANICHE
• FISICHE
• CHIMICHE

S = (MICROSTRUTT., AMB., TEMPO,...)

STRUTTURA

MATERIA: aggregato di ATOMI con legami CHIMICI e MASSA → STATI:

• FLUIDI
• SOLIDI
  • CRISTALLINO celle elem. ordinato e ripetere (metalli)
  • AMORFI disordinato (vetro)
  • SEMICRISTALLINI (polimeri)

1) MACROSTRUTTURA

Considero PROPRIETA’ MEDIE poiché è un MATERIALE CONTINUO ed OMOGENEO ad occhio

• ISOTROPO: proprietà valide hazel
• ANISOTROPO: proprietà dipendono dalle dir.

MINIMA SCALA RAPPRESENTAZIVA: più piccolo volume che descrive il materiale

* PROVE SPERIMENTALI: sono svolte su PROVINI possono dipendere o meno delle condizioni in cui si svolgono.

• FLMUIPASO COMPRESSIONE, TRAZIONE, FLESSIONE (compressione + trazione)
• F.I.SP. TAGLIO
• Rot. di una BASE TORSIONE

2) MICROSTRUTTURA

Dettagli e fasi del materiale ben individuate al microscopio e determinano suo comportamento → ANALISI MICROSTRUTTURANE:

• grano
• propiete
• zone di TRANSIZIONE (discontinuità)

3) ATOMICA

MATERIA = aggregato di ATOMI → suddivisione influenza di particelle elem. LEGA

• FONTE (ELL) cessione di e^-
• COVALENTE (e_∞) condivisione di e^-
• METALLICA (e₅₅) ceduti e restituenti

ADDICCI - INTERAZIONI ELETTROSTATICHE: FDI VAN DER WAALS - leg. a H

Classificazione

1. Metalli deformabili, resistenti e conduttori
   • Sost. inorganiche composte da 1 (metallo puro) o + elem. metallici (lega):
   • Metalli e leghe ferrose (acciai, ghisa)
   • Metalli e leghe non ferrose (rame, alluminio, ...)
2. Polimerici deformabili, bassa densità e isolanti
   • Lunghe catene di C e/o con fissi elem. o gr. di atomi
3. Ceramici e vetri duri, fragili, resistenti a compressione e alle T. isolanti
   • Sost. inorganiche costituite da elem. metallici e non
4. Compositi = matrice + materiale di rinforzo

Proprietà Meccaniche

Comportamento in seguito all'applicazione sul materiale di una F. esterna:

• Elastico - deformazione temporanea
• Plastico - deformazione permanente (superata una soglia)
• Rottura

Prove meccaniche sono svolte in cond. standard secondo norme UNI, CEN ed ISO in modo che le geo. del materiale non le influiscano.

Tipi di carico:

• Statico - costante o crescente
• Ciclico - massimo e minimo
• Ad urto - applicazione rapida per valutare la capacità di assorbire l'energia

Prova di trazione

Svolta su di una macchina di prova composta da una cella di carico e 2 afferraggi che sostengono il provino rettangolare o circolare. Il tutto è misurato attraverso un estensimetro.

Comportamento elastico

≡ recuperabile, reversibile e istantaneo

Da prove sperimentali si nota che aumentato lo, diminuisce lF, mentre diminuendo lo, aumenta lF.

• ΔL = K * F * lo
• ΔL/Ao = K * F/Ao

• σ = sforzo nominale σ = F/Ao [N/m² = Pa]
• ε = deformazione nominale ε = ΔL/lo

PROPRIETA

• RESISTENZA e RIGIDITA

forma intersecata

• Deposito delle cattedrali col gesso a base di umidita' dalla stagionatura dal rapporto acqua/gesso
• RESISTENZA al Fuoco - dovuto all'acqua nei poli che con il calore si dissocia se prire in 120°c
• POROSITA e' leggerezza - isolamento termico e acustico
• INCOMPATIBILITA - amb umidi NH3 ammoniaca aggressivita' acida verso metalli

CALCE AEREA

• Calcio (CaO): 100% di Calcare (CaCO3) + Calce Viva (CaO) -> Calce Idrossido (Ca(OH)2)

Aggiunge acqua appena sopra quella necessaria

PRESA E INDURIMENTO

• evaporazione dell'H₂O e carbonatazione (Ca(OH)₂ + CO₂ = CO₃ + H₂O)
• Malta: calce + sabbia + H₂O

CALCE IDRAULICA

VEERA E PROPRIA

• Cottura > 900°C di calcare e argilla formando silicati

COMMERCIALE

• cemento portland con filler e additivi

STUCCHI

• calce aerea spente e pozzolana naturale e artificiale

CEMENTO

• Legante idraulico macinato finemente, forma con acqua una pasta che indurisce in sospeso

CEMENTO PORTLAND

Prodotto a partire dalle semplici frantumazione e macinazione delle materie prime: calcare, argilla, altro

TIPI di CEMENTO (UNI EN 197-1)

Variazione di cl CEM + tipo + CLASSE di RESISTENZA [32,5; 42,5; 52,5]

• I PORTLAND CLINKER ≤ 5%
• II PORTLAND COMPOSTO
• III ALTOFORNO
• IV POZZOLANICO (POZZOLANA 11/55%)
• V COMPOSTO (Loppa + Pozzolana)

CEMENTI SPECIALI (in generale)

• SOPRASOLFATO
• FERRUCI
• BIANCHI e colorati
• ALLUMINOSI

Idratazione: In ambienti umidi e T > 25°C diventa instabile e contritubos aumenta la porosità e diminuisce la R

ALTRI COSTITUENTI

AGGREGATI

Possiamo essere frantumati e non.

• NATURALI
• ARTIFICIALI
• LEGGERI
• RICICLATI

CARATTERISTICHE

• DIMENSIONE
• FORMA

3) FRAZIONI GRANULOMETRICHE degli AGGREGATI

(Alc)

Calcestruzzo aggregati

Maggiore Vagg. f.p.g.

2) PREPARAZIONE dell'IMPASTO

Controllo e dureste miscelazione e prova di verifica

3) TRASPORTO

4) MESSA IN OPERA e COMPATTAZIONE

5) STAGIONATURA

Sviluppo di proprietà meccaniche e di durabilità, prevenendo la fessurazione e

proteggendolo da dicembre e favorendo l'idratazione

Per garantire la stagionatura mantenere l'umidità relativa > 27 e accettabile in

modo che la non capillare non si svuoti per evaporazione o essiccamento

Intonaco e membrana ca casseroma

Getto coperto con teli o rivestimenti umidificati e superato con acqua

Immaggie per la definizione Membrane impermeabili

Trattamento del petto dell'annamento Superficiale, raffreddamento globale

di tara includo e sul f effetto calore di esaltatore, i vibratori o letti

La stagionatura è protrat. fino a che non si sviluppa e adeguate e meccanica e durabilità

per egiteniazione dei pori capillari

STAGIONATURA CORRETTA

ambiente Rc diminuisce Rc la differenza

non corretta e se interrompe

diminuisce vulnerabilità ad attacchi ambientali

Chimici, cloridi, corrosioni, gelo disgelo

velocità di sviluppo della Rc evoluta in base a:

CLASSE DI STAGIONATURA

1) 72h min

2) 35% Rc

3) 50% Rc

4) 70% Rc

EFFETTI MATERIALI:

- CEM influiscono vel. di idratazione e Rc nei primi giorni di stagionatura

- AGGREGATI (distribuzione granulometrica Dmax forma e condiz agr) con volume lavorato e al bleeding

- ACCELERANTI modificano la Rc e modificando velocità/attenzione

- AERANTI migliorano pulitura pelante e resistenza lavabilità e capacitano

- FLUIDIFICANTI migliora lavorabilità e Rc di pori