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60/63/59 - PETROGRAFIA APPLICATA

Anno Accademico ​2021/2022

Docente
DARIO ​FANCELLO (Tit.)
Periodo
Primo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
ITALIANO ​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/63] ​ ​SCIENZE GEOLOGICHE [63/00 - Ord. 2010] ​ ​PERCORSO COMUNE656
Obiettivi

Il corso descrive i geomateriali impiegati in edilizia e in alcune applicazioni industriali, in particolare lapidei da costruzione e ornamentali, inerti per l’edilizia e materie prime per la produzione di leganti, malte e ceramiche. Vengono inoltre descritte le principali tecniche per la caratterizzazione petrografica, fisico-meccanica, chimica e mineralogica dei geomateriali, secondo le procedure indicate dalle norme armonizzate relative ai geomateriali. Al fine di spiegare il funzionamento e l’utilizzo di alcune tecniche strumentali, il corso prevede alcune nozioni di base della chimica analitica. Infine, sono illustrate le applicazioni di queste metodiche allo studio del degrado dei materiali con particolare attenzione alla conservazione dei beni monumentali.
a)Conoscenza e comprensione:
Conoscenza dei geomateriali maggiormente utilizzati in applicazioni edili, ornamentali e industriali, sia naturali (lapidei, inerti) che artificiali (malte, ceramiche, laterizi). Conoscenza delle principali tecniche per la caratterizzazione petrofisica dei materiali, nel rispetto delle norme concernenti la standardizzazione delle prove.
Nozioni di base dei processi produttivi di geomateriali compositi (leganti, malte, ceramiche) e della selezione e caratterizzazione delle materie prime.
Conoscenza di base delle più comuni tecniche strumentali per l’analisi chimica e mineralogica dei geomateriali.
b)Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Capacità di valutare l’idoneità dei materiali a diverse applicazioni in funzione delle proprietà fisico-meccaniche.
Capacità di eseguire alcune delle più comuni prove di laboratorio per la caratterizzazione petrofisica dei geomateriali.
Capacità di valutare l'affidabilità e l'idoneità delle diverse tecniche analitiche e di elaborare/interpretare i risultati.
Capacità di applicare le suddette tecniche allo studio dei beni monumentali e culturali, con particolare riferimento alle analisi del degrado e agli studi archeometrici.
c)Autonomia di giudizio:
Capacità di impostare di un lavoro di caratterizzazione dei materiali.
Scelta delle tecniche analitiche da utilizzare in funzione dello scopo del lavoro e dei risultati attesi.
Abilità di comprendere il significato dei dati petrofisici acquisti e di trarre conclusioni sull’utilizzo dei materiali o sul loro stato di conservazione.
Autonomia nell’elaborazione di dati geochimici e mineralogici e valutazione delle implicazioni di tali dati nello specifico caso di studio.
d)Abilità comunicative:
Sapersi rapportare con diversi tipi di interlocutori (specialisti e non) e in diversi ambiti (accademico, divulgativo, lavorativo). Avere una adeguata proprietà di linguaggio e di utilizzo della terminologia tecnica. Saper comunicare e trasmettere i risultati del proprio studio/lavoro.
e)Capacità di apprendimento:
Capacità di documentarsi autonomamente oltre le fonti ed il materiale fornito dal docente. Ricerca di fonti bibliografiche e capacità di riconoscerne validità e contributo alla propria crescita culturale.

Prerequisiti

Da regolamento, non sono previste propedeuticità ma, al fine di seguire il corso in maniera proficua, sono necessarie conoscenze di chimica inorganica, fisica di base, mineralogia e petrografia.

Contenuti

Pietre da costruzione, ornamentali e materie prime di cava: classificazione petrografica e commerciale.
Normativa del settore dei materiali lapidei: marcatura CE e attestato di conformità; sistema di controllo della produzione; norme armonizzate per i materiali lapidei; proprietà tecniche standard; proprietà tecniche non standard; proprietà estetico-qualitative; principali impieghi nelle costruzioni e requisiti richiesti.
Caratterizzazione petrografica tramite microscopio polarizzatore; caratterizzazione fisico-meccanica e metodologie di laboratorio: determinazione delle proprietà fisiche (densità reale ed apparente, porosità aperta e totale, coefficienti di imbibizione, indice di saturazione, permeabilità al vapore); determinazione delle proprietà meccaniche (resistenza a compressione, a trazione, a flessione, all'abrasione per attrito radente.
Le principali materie prime per l’industria.
Rocce per leganti aerei ed idraulici: considerazioni generali; caratteristiche delle materie prime; processi industriali di trasformazione; reazioni di presa e indurimento; caratteristiche e applicazioni dei prodotti finiti.
Argille e materiali ceramici: richiami di mineralogia; classificazione mineralogica e commerciale; caratteristiche tecniche e proprietà; applicazioni industriali.
Tecniche di analisi mineralogica e geochimica.
Nozioni base di chimica analitica: campioni, analiti e matrici; standard, bianchi e rette di calibrazione. Qualità del dato: limite di rilevabilità, sensibilità, specificità, accuratezza e precisione; errori determinati ed indeterminati.
Nozioni di funzionamento e utilizzo delle principali tecniche strumentali di analisi chimica e mineralogica: XRD, XRF, SEM, LA-ICP-MS.
Applicazioni delle tecniche descritte allo studio dei materiali posti in opera: alterazione chimica - dissoluzione, precipitazione e ossidazione; degrado fisico – gelività, pressione di cristallizzazione di sali solubili, idratazione/disidratazione di fasi igroscopiche, dilatazione termica e idrica.
Applicazioni della petrografia ai beni culturali: studi di provenienza; studio del degrado; conservazione e restauro
Esempi in laboratorio di test fisici e meccanici di caratterizzazione dei lapidei. Utilizzo di strumentazioni per l’analisi chimica e mineralogica.
Visite in cantieri di estrazione e lavorazione di lapidei.

Metodi Didattici

Lezioni frontali (32 ore) – Attività di laboratorio/terreno (24 ore).
Le lezioni frontali saranno svolte con presentazioni di testi ed immagini in PowerPoint, ed altro materiale messo a disposizione degli studenti.
Attività pratiche di laboratorio di Petrografia Applicata per la caratterizzazione fisico-meccanica delle rocce.
Escursioni di terreno: visite a cave, laboratori di test di qualità ed impianti di lavorazione dei materiali lapidei.
Per soddisfare esigenze didattiche specifiche connesse alla situazione pandemiologica COVID-19, la didattica potrebbe essere erogata contemporaneamente sia in presenza sia in diretta streaming. Per le attività di laboratorio indoor e sul terreno potrebbero essere previste turnazioni e/o attività sostitutive on-line.

Verifica dell'apprendimento

Durante il corso gli studenti saranno stimolati ad interagire tra loro e con il docente. L'interazione costruttiva sarà valutata positivamente.
È prevista una prova scritta di metà corso; gli esiti positivi verranno considerati, mentre quelli negativi saranno ignorati. In ogni caso, sostenere l'esame di metà corso non esonera lo studente dal conoscere l'intero programma durante l'esame finale.
La prova finale consiste in un esame orale (della durata di circa 30 minuti) durante la quale gli studenti verranno interrogati su diversi argomenti affrontati durante il corso.
Il voto è espresso in trentesimi e sarà determinato tenendo conto di:
- conoscenza degli argomenti proposti e competenze acquisite durante il corso;
- proprietà linguistiche e corretto uso della terminologia tecnica;
- considerazione critica e personale sugli argomenti;
- capacità di creare collegamenti coerenti tra i diversi argomenti;
- sarà valutata positivamente la frequenza attiva e costruttiva alle lezioni e alle attività pratiche.
Per raggiungere la votazione minima (18/30), lo studente deve dimostrare di avere una conoscenza di base dei materiali più comuni, delle principali prove petrofisiche e di alcuni rudimenti di analisi chimiche e mineralogiche. Il voto massimo (30/30 e lode) può essere conseguito da studenti in possesso di una profonda conoscenza e capacità di discutere adeguatamente gli argomenti, in grado di collegare diversi argomenti attraverso un filo logico e/o dimostrare di aver studiato da ulteriori fonti oltre ai testi di riferimento.

Testi

- Comin-Chiaramonti P. & Mazzucchelli M. (2017) Elementi di Petrografia Applicata. Plinius n. 43

- Parisi B. (2007) Controlli e prove sui materiali per l’edilizia in cantiere e in laboratorio. Flaccovio Editore, Palermo.

- Columbu S., Garau A., Macciotta G., Marchi M., Marini C., Carboni D., Ginesu S., Corazza G. (2011) Manuale sui materiali lapidei vulcanici della Sardegna Centrale e dei loro principali impieghi nel costruito. ISKRA Edizioni - Ghilarza (OR).

- Primavori P. (1997) I materiali lapidei ornamentali. Marmi, graniti e pietre. Edizioni TS Pisa.

- Ingham J. P. (2012) Geomaterials Under the Microscope: A Colour Guide. Academic Press, Elsevier Inc.

- Gill R. (2014). Modern Analytical Geochemistry. Taylor & Francis

Altre Informazioni

Le presentazioni PowerPoint delle lezioni e pubblicazioni scientifiche saranno fornite dal docente.
Esercitazioni pratiche ed assistenza nelle attività di laboratorio saranno tenuti dal docente.
Durante il corso potrebbero essere organizzati alcuni seminari tenuti da professionisti che operano nell'ambito della geologia e dell'ingegneria civile.
Il docente è a disposizione degli studenti in qualsiasi momento (su richiesta) per fornire ulteriori spiegazioni

Il nostro Ateneo fornisce supporto agli studenti affetti da disturbi specifici dell'apprendimento (DSA):
http://corsi.unica.it/scienzegeologiche/info-dsa/

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