MATERIALI INNOVATIVI PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE

Il corso ha l’obiettivo di fornire, partendo dai materiali attualmente utilizzati in edilizia, adeguate conoscenze sui materiali di nuova generazione che rispondo alle problematiche green e di economica circolare. In particolare, verranno fornite le informazioni mineralogiche, geochimiche e fisiche dei prodotti innovativi utili anche in chiave occupazionale. Nel modulo di laboratorio, lo studente acquisirà le capacità di svolgere attività di sintesi, di analisi e interpretazione dei dati.

Il corso è strutturato in due moduli: uno svolto attraverso lezioni frontali (42 ore) e un altro mediante esercitazioni guidate dal docente nei laboratori del Dipartimento (36 ore). Gli studenti saranno chiamati a svolgere brevi relazioni sulle attività pratiche.

Non sono previste propedeuticità ma sono richieste conoscenze di base di chimica, mineralogia, petrografia e dei materiali comunemente utilizzati in edilizia: leganti, malte e calcestruzzi.

Obbligatoria in accordo con il regolamento del Corso di Laurea. Il docente verificherà la presenza e compilerà un registro delle presenze.

1. Normativa nazionale e internazionale in materia di sostenibilità ambientale
2. Definizione di scarto e risorsa
3. Esempi d’impatti negativi sull’ambiente da parte dei materiali tradizionali
4. Esempi di materiali innovativi ad oggi sviluppati
5. Cemento Portland
6. Materiali ad attivazione alcalina (Alkali activated materials - AAMs): chimica, mix design e produzione; proprietà fisiche meccaniche; durabilità; potenziali utilizzi (aspetti teorici e studi pubblicati su riviste scientifiche)
7. Aspetti teorici dei principali metodi di caratterizzazione strutturali degli AAMs: XRD, FTIR e NMR
8. Laboratorio: Sintesi del processo di attivazione alcalina, prove di caratterizzazione di laboratorio e interpretazione dati
9. Confronto tra Cementi vs Materiali ad attivazione alcalina (aspetti teorici e studi pubblicati su riviste scientifiche)
10. Accenni su consolidanti, protettivi e nanomateriali 

1. Alkali-Activated Materials in Environmental Technology Applications. 2022. Tero Luukkonen. Paperback ISBN: 9780323884389
2. Cement Replacement Materials: Properties, Durability, Sustainability. 2014. Ali Akbar Ramezanianpour. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36721-2
3. Handbook of Alkali-Activated Cements, Mortars and Concretes. 2015. Pacheco-Torgal F., Labrincha J. A., Leonelli C., Palomo A., Chindaprasirt P. https://doi.org/10.1016/C2013-0-16511-7 ISBN 978-1-78242-276-1
4. Geopolimeri polimeri inorganici chimicamente attivati (Seconda Edizione). 2014. Leonelli C. & Romagnoli M. ISBN 9781291781816
5. Alkali Activated Materials - State-of-the-Art Report, RILEM TC 224-AAM. 2014. Provis J., van Deventer J. S. J. ISBN 9789400776722

Oltre alle dispense del corso e pubblicazioni su riviste scientifiche.

§  Esame finale orale su tutti gli argomenti teorici e pratici trattati durante il corso.

oppure

§  Stesura di un progetto di ricerca finalizzato al recupero di scarti naturali e/o industriali.

Durante il colloquio orale varranno valutati: la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la qualità dei contenuti, la capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma, la capacità di riportare esempi, la proprietà di linguaggio tecnico e la capacità espressiva complessiva dello studente.

Nel progetto di ricerca verranno valutati: originalità, innovatività, pertinenza con gli obiettivi del corso, qualità dei contenuti, impatto sul sistema produttivo e sociale e capacità di sintesi.

Differenze chimiche tra i cementi e i materiali ad attivazione alcalina; vantaggi e versatilità degli AAMs; aspetti normativi in materia di sostenibilità ambientale.

Procedura di sintesi e principali tecniche di caratterizzazione dei materiali ad attivazione alcalina