Ateneo - UPO

Questo corso descrive aspetti avanzati della produzione del cemento: composizione delle fasi cementizie, idratazione del cemento, proprietà del cemento con additivi, cementi speciali e vari problemi di durata del cemento.

1). Structure and Performance of Cements, 2nd Edition, Edited by J. Bensted and P. Barnes, Spon Press, London, 2002, ISBN 0–419–23330–X. 2). H. F. W. Taylor, “Cement Chemistry,” 2nd Edition, Thomas Telford, London, 1997. ISBN: 0727725920; 9780727725929. Il corso è completo delle diapositive proiettate durante le lezioni, esercitazioni e materiale di lettura.

Costruire una solida base di conoscenza sui concetti innovativi e più aggiornati alla base della chimica della produzione, dell'idratazione, della durata del cemento e della sostenibilità del suo processo produttivo. Analizzare e utilizzare criteri di scelta di materiali cementizi per specifiche applicazioni, per la riduzione dell’impatto ambientale e per la durabilità.

Fondamenti di chimica generale e scienza dei materiali. Conoscenza delle basi della chimica del cemento.

Lezioni frontali in aula e visite tecniche a fabbriche / laboratori di ricerca e sviluppo industriale.

Periodicamente viene svolta un'attività in aula di verifica dell’apprendimento dei principali argomenti del corso, utilizzando esempi ed esercizi.

Il metodo di valutazione utilizzato in questo corso consiste in un esame scritto. L'esame sarà composto da un totale di otto domande che copriranno vari argomenti trattati nel corso. Queste domande potranno essere sotto forma di domande a risposta multipla (con quattro opzioni) o domande aperte, come indicato di seguito: Un minimo di quattro domande sarà utilizzato per valutare le conoscenze acquisite e la comprensione degli argomenti del corso. Almeno una domanda valuterà la capacità di applicare le conoscenze acquisite a problemi pratici. Questa domanda includerà esercizi numerici, simili a quelli discussi durante il corso. Almeno una domanda valuterà specificamente le competenze comunicative. Questa domanda sarà una domanda aperta che richiederà una risposta scritta. La risposte aperte verranno valutate nella capacità di descrivere in modo sintetico il tema della domanda e correlarlo con aspetti chimici, tecnologici e applicativi dei materiali cementizi. Per facilitare la preparazione all'esame, agli studenti verrà fornito un esempio di prova d'esame al termine del corso.

Modulo 1. Produzione del cemento e nuove tendenze Sessione 1.1 Produzione del cementoSessione 1.2 Tipi del cemento e applicazioni Sessione 1.3 Fabbisogni energetici e di materie prime del cemento e impatto ambientale Sessione 1.4 Strategie per ridurre l'impatto ambientale della produzione del cemento Modulo 2. Miglioramento della sostenibilità basato su processi per la produzione del cemento  Sessione 2.1 Sostituzione calorica (combustibili da rifiuti e scarti, oxyfuel, idrogeno, flash calcination)Sessione 2.2 Carbon Capture and Storage/Carbon Capture and Utilisation Modulo 3. Miglioramento della sostenibilità basato sui materiali  Sessione 3.1 Clinker a basso fabbisogno energetico – CSASessione 3.2 Clinker a basso fabbisogno energetico – Cementi belitici  Modulo 4. Materiali cementizi supplementari in formulazioni di cementi compositi Sessione 4.1 Cemento a base di calcareSessione 4.2 Cemento a base di loppaSessione 4.3 Cemento a base pozzolanaSessione 4.4 Cemento a base di argilla calcinataSessione 4.5 Cementi compositiSessione 4.6 Applicazioni Modulo 5. Durabilità Sessione 5. 1 Attacco dei cloruri Sessione 5. 2 Attacco dei solfati Sessione 5. 3 CarbonatazioneSessione 5. 4 Resistenza ai cicli di gelo/disgelo  Modulo 6. Nuovi metodi di produzione di materiali cementizi Sessione 6.1 GeopolimerizzazioneSessione 6.2 Polimerizzazione attivata da CO2Sessione 6.3 CelitementSessione 6.4 SolidiaSessione 6.5 Recupero di scarti di demolizione

Ci si aspetta che gli studenti acquisiscano familiarità con i concetti più attuali e avanzati della produzione e della chimica del cemento, il suo impatto nella società e nell'ambiente. Ci si aspetta inoltre che conoscano i processi di idratazione e la durata nel tempo del cemento, nonché gli indirizzi futura dell'industria del cemento vers un mondo sostenibile e a emissioni zero.