CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI

Attività formativa monodisciplinare
Sede: 
DALMINE
Codice dell'attività formativa: 
20075

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2017/2018
Insegnamento (nome in italiano): 
CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI
Insegnamento (nome in inglese): 
MATERIAL CORROSION AND PROTECTION
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Opzionale
Settore disciplinare: 
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI (ING-IND/22)
Anno di corso: 
3
Anno accademico di offerta: 
2019/2020
Crediti: 
6
Responsabile della didattica: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Secondo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
48
Ambito: 
Edilizia e ambiente
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica e sui materiali da costruzione

Obiettivi formativi

conoscenza dei fenomeni di corrosione in campo edile, loro diagnosi
comprensione dei meccanismi fondamentali e riconoscimento della morfologia della corrosione,
individuazione delle forme di corrosione e dei fattori che ne controllano l’insorgenza
conoscenza dei meccanismi di azione dei metodi di protezione e prevenzione e regole di progettazione, gestione e manutenzione
acquisizione di nozioni sulle principali tecniche di monitoraggio
competenza sui principali problemi di corrosione negli edifici

Contenuti dell'insegnamento

Principali problemi di corrosione in edilizia.
Aspetti di base della corrosione dei materiali metallici: morfologia, misura della corrosione, meccanismo elettrochimico, misura sperimentale del potenziale, curve caratteristiche. Curva anodica dei materiali a comportamento attivo e attivo-passivo. Curva caratteristica dei processi catodici di idrogeno e di ossigeno. Condizioni di corrosione. Polarizzazione anodica e catodica.
Cenni alle principali forme di corrosione: corrosione uniforme o generalizzata, corrosione per contatto galvanico, corrosione per vaiolatura, corrosione in fessura, corrosione selettiva, corrosione per sfregamento, corrosione-erosione, corrosione sotto sforzo, corrosione fatica, danneggiamento da idrogeno, corrosione per correnti disperse.
Comportamento dei principali materiali metallici: acciaio al carbonio o basso legato, acciaio inossidabile, leghe di rame, leghe di alluminio, leghe di nichel, titanio
Meccanismi di azione e requisiti dei principali metodi di protezione: protezione mediante alterazione dell’ambiente e inibitori di corrosione. Protezione mediante rivestimenti: rivestimenti metallici, cicli di pitturazione, strati di conversione; metodi di preparazione della superfice da rivestire, metodi di applicazione e di controllo. Cenni alla Protezione catodica.
Sistemi di protezione temporanea.
Corrosione delle armature nelle strutture in calcestruzzo armato: corrosione da carbonatazione e da cloruri, corrosione sotto sforzo nelle strutture precompresse. Innesco e propagazione della corrosione e parametri che ne influenzano la durata. Metodi di protezione aggiuntiva. Principi di per la protezione e il recupero di strutture danneggiate dalla corrosione. Metodi integrati di ispezione e monitoraggio della corrosione. Corrosione nelle murature.
Corrosione delle strutture atmosferiche: valutazione dell’aggressività atmosferica e meccanismi della corrosione atmosferica. Materiali resistenti alla corrosione e criteri di scelta (acciai patinabili, acciaio zincato, alluminio e sue leghe, rame e sue leghe, acciai inossidabili).
Corrosione negli impianti di distribuzione dell’acqua potabile: valutazione dell’aggressività e metodi di protezione mediante alterazione dell’ambiente. Materiali e rivestimenti interni. Protezione catodica mediante anodi sacrifiziali. Cenni alla corrosione delle strutture interrate.
Corrosione negli impianti di riscaldamento: fenomeni di corrosione e tipi di impianto, problemi di corrosione sui materiali di utilizzo più comune, regole di progettazione, gestione e conduzione dell’impianto. Cenni ai fenomeni di corrosione lato fumi.

Testi di riferimento

1)T.Pastore, Diapositive del corso (files PPT)
2)T.Pastore, Appunti del corso (Files PdF)
3)P.Pedeferri, Corrosione e protezione dei materiali metallici Vol.1 e 2 Polipress, Milano, 2007

Metodi didattici

Lezione frontale e esercitazioni in laboratorio definite sulla base del numero di studenti iscritti

Modalità verifica profitto e valutazione

Esame orale

Prerequisites

Foundamentals of Chemistry e on building materials

Educational goals

Basics of corrosion phenomena of metals and reinforced concrete, and their diagnosis: fundamental mechanisms and morphology of corrosion; recognition of the corrosion forms and controlling factors; fundamentals of prevention and protection methods; rules for design, management and maintenance; notions for corrosion monitoring; approach to the main metallic corrosion of buildings.

Course content

Basics of metallic corrosion: morphology, corrosion rate, electrochemical mechanism, potential measurement and characteristic curves. Anodic curve of active and active-passive materials. Cathodic curve of hydrogen evolution and oxygen reduction. Free corrosion potential and corrosion current density. Anodic and cathodic polarization.
Corrosion forms: generalized corrosion, galvanic corrosion, pitting corrosion, crevice corrosion, selective corrosion, fretting corrosion, erosion-corrosion, stress corrosion cracking, corrosion fatigue, hydrogen embrittlement, corrosion by stray current.
Corrosion behavior of carbon steel or low-alloyed steel, stainless steel, copper alloys, aluminum alloys, nickel alloys, titanium.
Prevention of corrosion: design rules.
Protection by environment modification and corrosion inhibitors.
Protection by coatings: metallic coatings, paint systems, conversion layers. Methods for surface preparation, application and control.
Basics of cathodic protection. Temporary protection technique.
Corrosion of steel reinforcement in concrete induced corrosion by carbonation and chloride penetration; stress corrosion cracking in prestressed structures. Initiation and propagation of corrosion and controlling. Additional protection methods. Principles for the protection and repair of corrosion damaged structures. Inspection and monitoring of reinforcement corrosion. Corrosion in the masonry.
Corrosion of metallic structures exposed to atmosphere: evaluation of corrosivity and mechanisms of atmospheric corrosion. Materials resistant to corrosion and selection criteria.
Corrosion in drinking water distribution systems: evaluation of corrosivity and methods of protection. Notes on corrosion of steel in soil.
Corrosion and protection in heating systems: plant types and corrosion problems on the materials most commonly used. Corrosion on the flue side.

Textbooks and reading lists

1)T.Pastore, Diapositive del corso (files PPT)
2)T.Pastore, Appunti del corso (Files PdF)
3)P.Pedeferri, Corrosione e protezione dei materiali metallici Vol.1 e 2 Polipress, Milano, 2007

Teaching methods

Frontal lectures and laboratory exercises defined on the basis of the number of students

Assessment and Evaluation

Oral examination