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Andrea Saccani

Professore associato confermato

Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali

Settore scientifico disciplinare: ING-IND/22 SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

Temi di ricerca

Parole chiave: proprietà meccaniche microstruttura compositi Degradazione materiali polimerici riciclo scarti da filiera agricola durabilità e tempo di vita

Nell'attività di ricerca condotta dallo scrivente vengono studiati: 1) i processi di degradazione a cui sono soggetti i materiali da costruzione a matrice cementizia sia tradizionale che innovativa (matrice geopolimerica ottenuta partendo da scarti industriali quali ceneri volanti), in particolare i fenomeni di carbonatazione, attacco solfatico e reazioni alcali-aggregato. La ricerca tende a stabilire correlazioni fra la durabilità dei materiali stessi e parametri microstrutturali (porosità, permeabilità) e strutturali (composizione chimica). 2) Vengono progettati e prodotti materiali tradizionali ottenuti con tecnologie innovative (possibilmente a basso impatto ambientale) o realizzati parzialmente con residui di lavorazioni industriali o da scarti di attività industriali ed agricole con particolari proprietà meccaniche o elettriche 3) Vengono studiate le proprietà elettriche (in corrente continua ed alternata) di materiali polimerici isolanti utilizzati nel settore dell'industria elettrica e la loro affidabilità in servizio; viene inoltre valutata la stabilità termo-ossidativa e foto-ossidativa di materiali isolanti (PLA, XLPE, LLDPE) rivestiti con coating ibridi nanostrutturati ottenuti con tecniche sol gel Ulteriori particolari: 1)I materiali compositi cementizi sono soggetti a svariate sollecitazioni (sia tipo chimico che di tipo fisico) derivanti principalmente dall'ambiente esterno ma talora anche dalla loro composizione all'atto del confezionamento. Tra le prime ricordiamo la carbonatazione, la diffusione di ioni solfato e cloruro nella struttura, i cicli di gelo e disgelo. Tra le seconde ricordiamo le reazioni alcali aggregato generate dall'utilizzo di aggregati contenenti silice reattiva Su questo argomento si è sviluppata una sezione apposita delle attività mirata ad analizzare gli aspetti chimici che rendono tali reazioni dannose. E' senza dubbio di grande interesse per il progettista sapere se i danni provocati alle strutture in entrambi i casi possono essere minimizzati attraverso una corretta scelta di alcuni parametri in sede di fabbricazione del composito (rapporto acqua cemento utilizzo di filler inerti o reattivi). Altrettanto interessante in una struttura gia' esistente sarebbe il poter individuare alcuni parametri (in qualche modo connessi alla porosità del materiale) capaci di fornire una previsione su tempo di vita della struttura stessa. La ricerca di questi parametri è uno degli aspetti principali dell'evoluzione di questa tematica: l'analisi critica dei risultati forniti dalle principali tecniche di caratterizzazione dei mezzi porosi (assorbimento d'acqua, porosimetria ad intrusione di mercurio) dovrebbe preludere alla formulazione di algoritmi capaci di fornire previsioni sulla durabilità del materiale in relazione al fattore degradante 2) Molti dei rifiuti prodotti dalle attività industriali (prevalentemente quelli non classificati come pericolosi) possono costituire materie prime per la produzione di nuovi materiali soprattutto nel settore edilizio. Nella presente tematica vengono quindi riciclati in materiali compositi rifiuti particellari tal quali od opportunamente trattati per ottenere una stabilizzazione o per ricavare veri e propri elementi di rinforzo (fibre). In particolare la ricerca affronta la possibilità di riciclare compositi rinforzati con fibre di carbonio in nuovi compositi a matrice termoplastica. La tematica si occupa anche della produzione di materiali convenzionali attraverso tecnologie a piu' basso impatto ambientale.

3) In questa tematica vengono analizzate le proprietà ficsiche, elettriche e meccaniche di materiali polimerici (PET, PBT, XLPE, LLDPE, PLA) rivestiti con coatings ibridi organici-inorganici nanostrutturati deposti per spin o dip coating durante cicli di invecchiamento termo-ossidativi o foto-ossidativi. Viene quindi valutato l'effetto della presenza del film sulla velocità di decadimento delle proprietà isolanti (rigidità dielettriche, perdite dielettriche) e meccaniche tentando di correlare i risultati ottenuti con parametri strutturali e microstrutturali