INDICE. Premessa, XII

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1 INDICE Premessa, XII 1. Prestazioni dei materiali e progetto, Comportamento meccanico, Azione dell ambiente, Vita di servizio e durabilità, Prevenzione del degrado, Restauro, Interazione con l ambiente, 19 Parte I DEGRADO E PREVENZIONE 2. Fenomeni di trasporto, Materiali porosi, Caratteristiche dei pori, Contenuto di umidità, Condensazione capillare ed evaporazione, Trasporto di massa, Diffusione, Permeazione, Assorbimento capillare, Migrazione elettrica, Trasporto di calore e proprietà termiche, Proprietà termiche, Variazioni dimensionali di origine termica, Trasformazioni con la temperatura, 44

2 VI Materiali da costruzione II 3. Corrosione, Conseguenze, Forme di corrosione, Principi, Meccanismo elettrochimico, Velocità di corrosione, Termodinamica della corrosione, Cinetica della corrosione, Passività, Curva di polarizzazione di un metallo attivo-passivo, Corrosione localizzata, Fattori che favoriscono la localizzazione dell attacco, Pitting, Corrosione in fessura (crevice), Corrosione e azioni meccaniche, Corrosione sotto sforzo (stress corrosion cracking, SCC), Corrosione-fatica, Strutture in acciaio, Corrosione atmosferica degli acciai non legati, Fattori meteorologici e climatici, Contaminanti atmosferici, Microambiente e progettazione, Protezione con rivestimenti organici, Composizione delle pitture, Effetto barriera, Pigmenti attivi, Cicli di pitturazione, Danneggiamento delle pitture, Norme e prescrizioni, Zincatura, Tipi di zincatura, Velocità di corrosione dello zinco, Protezione attiva dell acciaio, Trattamenti successivi alla zincatura, Acciai patinabili, Strutture in acciaio interrate o immerse, Corrosione nei terreni, Corrosione generalizzata nei terreni aerati, Corrosione per contatto galvanico, Corrosione per aerazione differenziale, 122

3 Indice VII Corrosione per correnti disperse, Corrosione batterica, Protezione delle tubazioni in acciaio interrate, Corrosione nelle acque, Acque dolci, Acqua di mare, Protezione catodica, Condizioni di protezione, Modalità di applicazione, Rivestimenti, Protezione catodica per passività perfetta, Acciai inossidabili e metalli non ferrosi, Acciai inossidabili, Resistenza alla corrosione per pitting e in fessura, Corrosione intergranulare, Esposizione atmosferica, Alluminio e leghe di alluminio, Pitting, Anodizzazione, Rame e leghe di rame, Titanio e leghe di titanio, Nichel e leghe di nichel, Degrado delle opere in c.a. e c.a.p., Degrado del calcestruzzo, Degrado precoce, Attacco da gelo-disgelo, Attacco solfatico, Reazione alcali-aggregati (ASR), Corrosione delle armature, Calcestruzzo alcalino e senza cloruri, Corrosione da carbonatazione, Corrosione da cloruri, Macrocoppie, Correnti disperse, Effetti della corrosione sugli acciai da precompressione, Strutture in c.a. e c.a.p.: prevenzione, Fattori per il progetto della durabilità, Aggressività ambientale, Qualità del calcestruzzo, Spessore di copriferro, Fessure, 192

4 VIII Materiali da costruzione II Particolari costruttivi, Ispezione e manutenzione programmata, Progetto della durabilità, Approcci prescrittivi, Approcci prestazionali, Le protezioni aggiuntive, Armature in acciaio zincato, Armature in acciaio inossidabile, Armature rivestite con epossidiche, Trattamenti superficiali del calcestruzzo, Inibitori di corrosione, Prevenzione catodica, Dal progetto alla realizzazione, Prescrizioni, Controlli, Prevenzione della corrosione degli acciai da precompressione, Murature, Materiali per le murature, Umidità nelle murature, Meccanismi di ingresso dell acqua, Risalita capillare, Distribuzione dell umidità all interno di una muratura, Meccanismi di degrado, Azioni chimiche, Azioni fisiche, Alterazioni biologiche, Corrosione degli inserti metallici, Opere in legno, Umidità e variazioni dimensionali, Attacco biologico, Altri tipi di attacco, Prevenzione del degrado delle opere in legno, Degrado dei polimeri, Effetti della temperatura, Trasformazioni fisiche, Degradazione termica, Invecchiamento fisico, Interazione con sostanze liquide, Azione dei solventi, Environmental stress crazing, Azione dell'ambiente, 263

5 Indice IX 12. Comportamento al fuoco dei materiali, Rischi legati all incendio, Cenni sulla combustione, Combustibili, Aria teorica e composizione dei fumi, Combustione di gas e liquidi, Combustione dei solidi, Comportamento al fuoco di alcune classi di materiali, Acciai, Calcestruzzo armato, Gesso e prodotti a base di gesso, Materie plastiche, Legno, 279 Parte II INDAGINI SUI MATERIALI E SULLE COSTRUZIONI 13. Tecniche di studio dei materiali, Analisi chimico-fisiche, Analisi chimiche tradizionali, Tecniche strumentali, Analisi microstrutturali, Osservazione macroscopica, Microscopia ottica, Microscopia elettronica, Diffrazione di raggi X, Prove di corrosione, Prove di esposizione, Tecniche elettrochimiche, Prove sui materiali porosi, Misura delle variazioni dimensionali, La failure analysis, Tecniche di ispezione, Programmazione dell ispezione, Raccolta dei dati, Ispezione visiva e programmazione dell ispezione, Ispezione delle strutture in calcestruzzo armato, Ispezione visiva, Tecniche non distruttive, Prelievo di campioni e analisi sul calcestruzzo, Misura dello spessore di copriferro, Misure elettrochimiche, Previsione della vita residua, 337

6 X Materiali da costruzione II 14.3 Ispezione delle strutture metalliche, Caratterizzazione del materiale, Controlli non distruttivi, Ispezione delle murature, Misura del contenuto di umidità, Ispezione delle opere in legno, Monitoraggio, 346 Parte III MATERIALI E TECNICHE PER IL RESTAURO 15. Tecniche di intervento, Strutture metalliche, Murature, Impermeabilizzazioni, Intonaci macroporosi, Tecniche di rimozione dell umidità, Consolidamento delle murature, Opere in legno, Conservazione del patrimonio culturale, Pitture e rivestimenti protettivi, Adesivi strutturali, Adesione, Adesivi epossidici per applicazioni in situ, Proprietà degli adesivi strutturali, Effetti ambientali sugli adesivi strutturali, Rinforzi esterni con FRP, Modalità di rinforzo, Compositi per il rinforzo strutturale, Modalità d applicazione, Effetto di temperatura e umidità, Restauro delle strutture in c.a., Approcci al restauro, Metodo convenzionale, Rimozione del calcestruzzo, Tecniche di rimozione, Preparazione delle superfici, Malte, Prescrizioni e controlli di qualità, Spessore di copriferro, Protezioni aggiuntive, Tecniche elettrochimiche, Principi dei metodi elettrochimici, Protezione catodica delle strutture contaminate da cloruri, 404

7 Indice XI Prevenzione catodica, Protezione catodica delle strutture carbonatate, Rialcalinizzazione elettrochimica, Rimozione elettrochimica dei cloruri, Strutture in calcestruzzo armato precompresso, Rinforzo strutturale, 414 Parte IV I MATERIALI DA COSTRUZIONE, L UOMO E L AMBIENTE 17. Ciclo di vita dei materiali, Ambiente serbatoio di risorse, Risorse non rinnovabili, Risorse rinnovabili, Prezzo delle risorse e modello di prelievo, Trasformazione delle risorse, Ambiente pozzo di rifiuti, Gerarchia delle soluzioni, I percorsi della dismissione, Riciclo do alcune classi di materiali, I materiali e la salute dell uomo, Caratteristiche tossicologiche delle sostanze e dei composti, Rapporto fra dose e effetto, Materiali da costruzione e atmosfera domestica, Materiali cementizi e ambiente, Sviluppi nella produzione dei cementi, Miglioramenti impiantistici, Nuovi tipi di leganti, Impiego di aggiunte minerali di riciclo, Aggiunte minerali tradizionali, Ricerche su nuove aggiunte minerali da riciclo, Valutazione delle proprietà pozzolaniche delle aggiunte, Aggregati e riciclo dei materiali da demolizione, Ruolo dei materiali cementizi nel ciclo di vita delle costruzioni, 464 Bibliografia, 469 Indice analitico, 475