Nozioni:Appunti di Tecnologie dei materiali

Tecnologia dei Materiali

In questo corso studieremo le principali caratteristiche dei materiali più comuni. I principali sono:

• Il calcestruzzo
• L'acciaio
• Le acque minerali

Ma, quasi ovviamente, gli unici, ma sono senz'altro i più importanti.

In ingegneria civile i materiali prevalentemente in uso sono il calcestruzzo e l'acciaio non per il loro interesse dal punto di vista scientifico, bensì per la loro grande utilità pratica.

Indipendentemente dalla natura del materiale al quale ci sta facendo riferimento le sue proprietà dependono dal diverse caratteristiche. Esse hours ha che volte com la composizione e con tale termine intendiamo la natura chimica delle specie che sono presenti nel materiale stesso. La composizione può avvenire secondo i seguenti termini:

• Elementi
• Composti

Per questo riguarda il calcestruzzo gli elementi prevalenti sono: Co₂, Si⁴, Al, Fe, O.

Oltre la composizione in termini di elementi, es due pec...

...sulle proprietà qualitative dello stesso.

Per informazioni più specifice dovremmo capire in quale...

spesso anche

duro

cal

spesso anche

oltre a poter

CaO 50 %SiO₂ 40 %Al₂O₃ 5 %Fe₂O₃ 5 %

.

oltre a

pres

nel materiale

le specie realmente

forme chimiche

form

silicati

oltre al silicati di calcio

quindi un comp

sp

diversi rapporti percentuali

è costituito da

materiali eter

Iniziando la formazione di un cristallo dove da un momento all'altro cessa l'accrescimento regolare delle celle elementari, a causa di un fenomeno X, che ora non ci deve interessare

In questo caso non parleremo più di un monocristrallo, ma quando è possibile determinare delle superfici di discontinuità nella struttura tali superfici di discontinuità prendono il nome di BORDI DI GRANO ed il materiale che si trova ai margini dei bordi di grano, apposrete GRANO CRISTALLINO. Quando il maccristallo è costituito da più grani, l'insieme dei grani e dei bordi di grano viene indicato con il termine MICROSTRUTTURA.

MICROSTRUTTURA = Insieme di grani cristallini aventi una certa dimensione e orientazione.

Se considerassi il movimento di una carica in un cristallo (a parità di dimensione), essa impiegherà un maggior tempo a raggiungere lo stesso punto nel caso in cui trovo delle tres de grani. Questo perché tali superfici di discontinuità rappresentano una barreria energetica che deve essere superata.

OS Quanti piu fiue e la grana cristallina (ovvero, quanta piu piccola sono le dimensioni dei grani) tanto più difficile sarà qualsiasi operazione di movimento.

Il pensicn ad un movimento non di una carica, ma al movimento di un dispetto come potrebbe essere una frattura. La propazionei di questi utitino in in materiale monocristallino è alta piu piccola porta non avrà assolutamente stechi.

Un materiale microcistallino e completamente alta dimension

gressi.

fere già una reazione in due

di lasciar passare interi scoli con piccolissime

di miscelare qui lascia la assa l la reazione avviene con q

uità parzial dimensions. Il Mosto della reazione non

permaella nettis né derue il cesso di

quest'acceno di acqua viene esorbit dal Cesioni di Ca e

qui quest'ultimi grano è presente sotto sono andime

rinventira come in nato vuota che e

aumento di volume

020 ll e rapporto tra il volume di grassello e galleg avvo

proposta se e in tonnellate, rappresentato il persento

RENDIMENTO IN GRASSELLO

diie è care di ardenga conve quanto subito e le

dettenutes i celling con non e considerie anche la musculine di ca e

salt ani non Rocce come crum

avente possibilità di %dumentata. piu di tanto il rendimento

iementil abene anche iaumentando di e più ar motion

Per ottenere quini un alto e rendimento in grassollo, bisogna

costallen fine area temperature di calenzione II più

poisibile ilevata, wie sempre ca +l laio c é

Il volere che costenzica si era di maggion

qualità é quello di 3.5 /c correspe alle CALCE MAGRE Mento

per volari di rendiments in grassello

CALCE MAGRE

• CaO
• 2 CO
• H
• quessa e conteste
• CO2e riforma il caotenate di Ca Se si tratta di una

Un altra causa di degrado dei prodotti di reazione del

gesso e legata ad un aumento di temperatura semplicemente perché questo fenomeno, così come e stato sentito nelle fasi di modulazione del legante, può essere percorso anche nelle fasi di degrado. Basta l’innalzamento della T > 100 C, ma e sufficiente ritornare agli 80-90 C per cominciare ad avere perdita di acqua di idratazione. Visto che e l’acqua di idratazione responsabile della formazione delle miceli che danno consistenza e resistenza ai manufatti, la disidratazione porta a perdita delle proprietà meccaniche. Esiste pero un vantaggio a tutto ciò. Esso e legato al fatto che queste reazioni sono endotermiche, ovvero producono un consumo di calore. Mi può essere un vantaggio in caso di incendi su quantità elevati. Si processa di disidratazione del gesso e localmente la temperatura decende. Il gesso risulta quindi essere un materiale che ostacola la propagazione di un incendio.

Il gesso ha una resistenza massima alle pressioni meccaniche, che può raggiungere i 10 MPa Anche questo materiale non si adatta alla costruzione di strutture portanti.

LEGANTI IDRAULICI

Comunemente chiamati con il nome di cementi, sono materiali che si trovano sottoforma di polveri molto fini che reagiscono con l’acqua per dare prodotti di idratazione insolubili in acqua

• POLVERI FINE + H2O → PRODOTTO IDRATATO INSOLUBILE E POROSO

L’insolubilità di questo prodotto di reazione garantisce la stabilità del prodotto stesso in condizioni umide e la morbidezza avvene dal prodotto può essere ritenuta sob forma di rocce dalle quali e']")).

Cemento Portland

...le temperature in brevissimo tempo viene abbattuto al di sotto dei 700° C. Ottenuto il raffreddamento, viene effettuata una modifica al clinker, che consiste nell'aggiunta dal 3 al 5% di gesso bi-idrato. Questa miscela viene finemente macinata e il prodotto è quello che chiamiamo cemento portland

Tali forni sono dei forni rotatori di diametro che varia tra i 3 - 3,5 m e lunghezza che va dai 100 ai 200 m, con una velocità di rotazione di 1 - 2 giri/min.

Sostanzialmente il cemento Portland non è altro che una miscela di clinker di cemento e gesso. C'è sempre il gesso in miscela con il clinker, perché questa specie svolge una ruolo di regolazione del tempo di presa.

Riportiamo ora una tabella con gli intervalli di composizione di un tipico cemento Portland

Prima però riproponiamo un discorso iniziato nella lezione precedente. Data una composizione con i termini di ossidi abbiamo detto però che gli ossidi si formano in un dato intervallo di temperature e poi si ricombinano al di sopra di uno altro temperature. È comunque un uso comune quello di dare la composizione del materiale in termini di ossidi, cioè dare una valutazione che usi l'ossido come unità di riferimento/ misura.

Se io dessi una percentuale di silice 30%, non significherebbe che in quel materiale c'è effettivamente silice e quindi bisogna poi specificare che una certa quantità di silice può essere presente sotto forma di S_iO₃, S_iO₂ e etc.. Allora conviene poter anche non sapere quant'è questa composiz e che però è espresso in termini di silice...