Insegnamento: Petrografia delle rocce di interesse industriale e ambientale. n. CFU: 6 a.a.: 2014/2015 Semestre: 2

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1 Insegnamento: Petrografia delle rocce di interesse industriale e ambientale Docente: Dott.ssa Giovanna Rizzo Corso di Laurea Magistrale in Geoscienze e Georisorse n. CFU: 6 a.a.: 2014/2015 Semestre: 2 Contenuti: In questo corso vengono indagate e descritte le caratteristiche petrografiche delle rocce di interesse industriale e ambientale, quali le rocce argillitiche; le bauxiti; le lateriti; le materie prime per l edilizia (cementi, malte, ecc.); i materiali ceramici, le rocce contenenti minerali asbestiformi. Metodi Didattici: 32 ore di lezione frontale e 24 ore comprendenti laboratorio ed escursioni Testi di riferimento: Bardossy G. & Aleva G.J.J. (1990) Lateritic Bauxites, 624 pp. Budd S.M. (1971) Glass. In Materials and Tecnology II. Longman Evans A.M. (2009) Ore geology and industrial minerals: an introduction. Blackwell Scientific Pubblications, Oxford. Gottardi V. (1977) I ceramici. Patron editore. Bologna Manning D.A.C. (1995) Introduction to industrial minerals. Chapman & Hall (Cambridge). Pecchioni E., Fratini F. & Cantisani E. (2008) Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazione. Patron editore. Bologna Primavori P. (1999) Pianeta Pietra. Giorgio Zusi Editore (Verona) Reed J.S. (1989) Introduction to the principles of ceramic processing. J. Wiley & Sons. Winkler E.M. (1994) Stone in Architecture. Springer Verlag Winter N.B. (2012) - Scanning electron microscopy of cement and concrete. Whd Microanalysis Consultants Ltd.

2 Obiettivi Formativi: Il corso si occupa di fornire adeguate conoscenze sugli aspetti applicativi della petrografia con particolare attenzione alle rocce di interesse industriale e ambientale. Gli studenti acquisiranno competenze relative ai diversi materiali lapidei utilizzati nell edilizia, alle varie forme di degrado e agli interventi necessari per pulire, conservare e proteggere. Le conoscenze acquisite saranno finalizzate alla caratterizzazione dei geomateriali adoperati nell industria moderna, quali ceramiche, vetri, cementi e malte. La parte relativa al laboratorio ha lo scopo di illustrare le tecniche analitiche più utilizzate nello studio delle rocce di interesse industriale e ambientale. Prerequisiti: Conoscenze di Mineralogia, di Geochimica e di Petrografia. Modalità di Verifica dell Apprendimento: Prova orale Programma Dettagliato: 1) I materiali lapidei. Proprietà fisiche delle rocce: porosità primaria e secondaria. Misura della porosità. Assorbimento dell acqua. Densità e densità relativa. Peso specifico e peso specifico relativo. Misura della densità e del peso specifico. Densità e pesi specifici di rocce e minerali. Durezza: durezza di Vickers, di Brinell, di Knoop, di Rockwell. Meccanismo delle fratture. Lunghezza critica. Meccanismo della duttilità. Dislocazioni. Lavorazione a freddo. Fattori della deformazione delle rocce coerenti. Resistenza alla compressione, alla trazione, al taglio o allo scorrimento, alla flessione, all impatto. 2) Processi di degrado dei materiali lapidei: agenti di alterazione chimica, piogge, azione della polvere, del vento, dei sali, azione meccanica dell acqua. Origine e trasporto del sale nelle rocce. Efflorescenze e sub florescenze. Degrado di monumenti in climi desertici. Alterazione di un marmo cristallino. Alterazione delle rocce silicatiche. Alterazione della roccia provocata da piante ed animali. Minerali di ferro e formazione di ruggine sulle rocce. Azione del fuoco e del ghiaccio. 3) Fratture nelle rocce a comportamento fragile. Divisibilità. Fessurazione. Lavorabilità. Spaccabilità. Campo di vetrificazione. 4) Caratteristiche e qualità delle rocce nella preparazione degli aggregati da costruzione, da massicciata stradale e ferroviaria. 5) Criteri di analisi per la valutazione e sfruttamento di materiali naturali in cave.

3 6) Caratterizzazione petrografica delle rocce argillitiche e utilizzo industriale. 7) Caratterizzazione petrografica delle rocce contenenti minerali asbestiformi. 8) Lateriti: origine, composizione e importanza nell industria estrattiva. 9) Bauxiti: origine, composizione e utilizzo industriale. 10) Restauro delle rocce su costruzioni e monumenti: sigillanti, consolidanti, pulizia delle rocce in costruzioni. 11) Ceramiche: materiali ceramici tradizionali. Termini base utilizzati nel campo delle ceramiche. Indagini archeometriche. Rivestimenti. Ingobbio. Vernice. Smalto. 12) Lapidei artificiali: leganti aerei (calce), malta, intonaci, presa, leganti idraulici, stucco, gesso. 13) Cementi: compositi e calcio-alluminosi. 14) Vetro: proprietà chimiche, fisiche e meccaniche. Processi di devetrificazione. Resistenza del vetro. Tipi di vetro e proprietà. 15) Tecniche analitiche: cromatografia; microscopia ottica; Diffrattometria a Raggi X; Microscopia elettronica a Scansione; Microscopio elettronico a trasmissione. LOI. Fluorescenza a Raggi X. Microsonda elettronica.

4 Course: Environmental and Economic Petrography Teacher: Dott.ssa Giovanna Rizzo Master Course in Geosciences and Georesources ECTS: 6 academic year: 2014/2015 Semester: 2 Topics: In this course are investigated and described the petrographic characteristics of the rocks of industrial and environmental interest, such as shale, bauxite, laterites, materials for the industry (cement, mortar, etc), ceramic materials and the rocks containing asbestiform minerals. Teaching Methods: 32 hours of lectures and 24 hours including laboratory and excursions. Textbooks: Bardossy G. & Aleva G.J.J. (1990) Lateritic Bauxites, 624 pp. Budd S.M. (1971) Glass. In Materials and Tecnology II. Longman Evans A.M. (2009) Ore geology and industrial minerals: an introduction. Blackwell Scientific Pubblications, Oxford. Gottardi V. (1977) I ceramici. Patron editore. Bologna Manning D.A.C. (1995) Introduction to industrial minerals. Chapman & Hall (Cambridge). Pecchioni E., Fratini F. & Cantisani E. (2008) Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazione. Patron editore. Bologna Primavori P. (1999) Pianeta Pietra. Giorgio Zusi Editore (Verona) Reed J.S. (1989) Introduction to the principles of ceramic processing. J. Wiley & Sons. Winkler E.M. (1994) Stone in Architecture. Springer Verlag Winter N.B. (2012) - Scanning electron microscopy of cement and concrete. Whd Microanalysis Consultants Ltd.

5 Learning Outcomes: The course gives knowledge about the practical aspects of the petrography of the rocks with a focus on industrial and environmental interest. Students will acquire skills related to different types of stone used in construction, degradation processes and actions needed to clean, preserve and protect. The knowledge acquired will be aimed at the characterization of geomaterials used in modern industry, such as ceramics, glass, cement and mortar. The part relating to the laboratory has the purpose to illustre the analytical techniques used in the study of the rocks of industrial and environmental interest. Requirements: Knowledge of Mineralogy, Geochemistry and Petrology. Evaluation Methods: Oral Detailed Content: 1) The stone materials. Physical properties of rocks: primary and secondary porosity. Measurement of porosity. Water absorption. Density and relative density. Specific weight and specific gravity relative. Measuring the density and specific weight. Density and specific gravity of rocks and minerals. Hardness: Vickers hardness, Brinell hardness, Knoop hardness, Rockwell hardness. Mechanism of fractures. Critical length. Mechanism of ductility. Dislocations. Cold working. Factors of rock deformation consistent. Compressive strength, to traction, shear, creep, flexural and impact. 2) Degradation processes of stone materials: agents of chemical weathering, rain, action of dust, wind, salt, mechanical action of the water. Origin and transport of salt in the rocks. Efflorescence and subflorescence. Degradation of monuments in desert climates. Alteration of a crystalline marble. Alteration of silicate rocks. Alteration of rock caused by plants and animals. Rust formation on the rocks. Action of fire and ice, 3) Fractures in brittle rocks. Field of vitrification. 4) Characteristics and quality of the rocks in the preparation of construction aggregates, for road and railway ballast. 5) Analysis, evaluation and utilization of natural materials in quarries.

6 6) Petrographic characterization of shales and industrial use 7) Petrographic characterization of rocks with asbestiform minerals. 8) Laterites: origin, composition and importance in the mining industry. 9) Bauxite: origin, composition and industrial use. 10) Restoration of rocks on buildings and monuments. Cleaning of rocks in building. 11) Ceramics. Investigations archaeometrical. 12) Artificial stone: lime, mortar, plaster, hydraulic binders, stucco. 13) Cement. 14) Chemical, physical and mechanical properties of glass. Devitrification processes. Glass types and properties 15) Analytical technique: chromatography; polarizing microscope; X-ray diffraction; Scanning electron microscopy; Transmission electron microprobe. LOI, X-ray fluorescence, Electron microprobe.