Scheda programma d'esame
APPLIED PETROGRAPHY
MARCO LEZZERINI
Academic year2020/21
CourseGEOSCIENCES AND GEOTECHNOLOGIES
Code063DD
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
PETROGRAFIA APPLICATAGEO/09LEZIONI62
MARCO LEZZERINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Uno studente che ha completato con successo il corso avrà dimostrato in modo affidabile la capacità di: - conoscere gli usi dei geomateriali come materiali da costruzione in edilizia; - avere una competenza sui principali metodi utilizzati nello studio delle caratteristiche chimiche, mineralogiche e petrografiche dei materiali da costruzione; - avere una conoscenza avanzata delle proprietà fisiche e meccaniche delle pietre naturali; - riconoscere, selezionare e utilizzare i migliori geomateriali per la produzione di malte e calcestruzzi; - studiare e caratterizzare argille e minerali argillosi, e consigliarne i migliori utilizzi; - essere in grado di lavorare sul riutilizzo, recupero e riciclaggio dei rifiuti solidi inorganici; - conoscere i principali strumenti grafici digitali (CAD, GIS, software di fotogrammetria) utili per la documentazione e la conservazione dei Beni Culturali; riconoscere le sostanze pericolose e mitigarne il rischio per il Patrimonio culturale e la salute umana.

Knowledge

A student who successfully completes the course will have reliably demonstrated the ability to: - know the uses of geomaterials as building materials in construction; - have an expertise on the main methods used in the study of chemical, mineralogical and petrographic characteristics of building materials;- have an advanced knowledge of the physical and mechanical properties of natural stones; - recognize, select and use the best geomaterials for the production of mortars and concretes; - study and characterize clays and clayey minerals, and advise their best uses; - be able to work on the reuse, recovery and recycling of inorganic solid waste; - know the principal digital graphic instruments (CAD, GIS, photogrammetry software) usefull for documentation and preservation purpouse of Cultural Heritage; recognize hazard substances and mitigate their risk for Cultural heritage and human health.

Modalità di verifica delle conoscenze

Gli studenti sono tenuti a dimostrare con una prova orale di aver compreso i concetti principali del corso, discutendo i report prodotti durante le attività di laboratorio e rispondendo alle domande sugli argomenti del corso.

Assessment criteria of knowledge

Students are required to demonstrate through an oral exam that they have understood the main concepts of the course, discussing laboratory reports and answering questions on the course topics.

Capacità

Al termine del corso lo studente sarà in grado di: - classificare i principali geomateriali utilizzati in edilizia; valutare i migliori impieghi dei materiali da costruzione naturali e artificiali, in base alle loro caratteristiche chimiche, mineralogiche e petrografiche, e alle loro proprietà tecniche; riconoscere i processi di decadimento della pietra in situ; contribuire in un team multidisciplinare alla conservazione dei monumenti e alla mitigazione del rischio di inquinanti atmosferici.

Skills

At the end of the course, the student will be able to: - classify the main geomaterials used in construction; evaluate the best uses of natural and artificial building materials, based on their chemical, mineralogical and petrographic characteristics, and on their technical properties; recognize the decay processes of the stone in situ; contribute in a multidisciplinary team to the conservation of monuments and to the mitigation of the risk for airborne pollutants.

Modalità di verifica delle capacità

Gli studenti dovranno preparare una breve relazione su rilievi e analisi svolti durante le escursioni e/o sulle analisi in laboratorio, mettendo in risalto l’importanza di queste attività per ottenere una conoscenza più completa dei geomateriali utilizzati in edilizia.

Assessment criteria of skills

Students will have to prepare a brief report on surveys and analyses carried out during the excursions and / or on the laboratory analyses, showing the importance of these activities to reach a more complete knowledge of the geomaterials used in construction.

Comportamenti

Lo studente acquisirà e/o svilupperà una consapevolezza delle problematiche legate al Patrimonio culturale e all'Ambiente. Lo studente sarà in grado di gestire un team di progetto. Verranno acquisite le conoscenze appropriate durante la raccolta e l'analisi dei dati sperimentali.

Behaviors

The student will acquire and/or develop an awareness of issues related to Cultural Heritage and Environment. The student will be able to manage the responsibility of a project team. Appropriate knowledge will be acquired by collecting and analysing experimental data.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante le attività di laboratorio saranno valutati il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte. Al termine delle attività seminariali saranno richieste agli studenti delle brevi relazioni concernenti gli argomenti trattati.

Assessment criteria of behaviors

During the laboratory activities, the behaviors will be evaluated. At the end of seminar activities, students will be requested to submit short reports concerning the presented topics.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Conoscenza di base di Chimica, Mineralogia e Petrografia.

Prerequisites

Basic knowledge of Chemistry, Mineralogy, Petrography.

Indicazioni metodologiche

Le lezioni saranno:

  • frontali (presentazioni Power Point e possibili seminari);
  • fuori sede (rilievi e attività di ricerca, tra cui serie di campionamenti dai siti prescelti);
  • in laboratorio (analisi dei campioni raccolti in campagna con strumenti di laboratorio ed elaborazione dei dati con software dedicato).

A seconda del numero degli studenti potrà essere consigliabile la suddivisione in gruppi per le attività di campagna e di laboratorio.

Teaching methods

The course will be subdivided into:

  • lectures (PowerPoint presentations and possible seminars);
  • field trips (surveying and in situ research activities, in particular sampling from specific sites);
  • laboratory (analysis of collected samples with lab instruments and data processing by means of dedicated software).

Students could be divided into two or more working groups for in situ and laboratory activities in accordance with the attendance.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Lezioni frontali:

  • Le rocce e il loro impiego in Architettura: a) Pietre da costruzione; b) Proprietà fisiche e meccaniche delle rocce; c) Caratterizzazione del degrado della pietra in opera; d) Conservazione del materiale lapideo.
  • Leganti, malte, calcestruzzi: a) Leganti, malte e calcestruzzi antichi; b) Il cemento Portland; c) L'arte e la scienza di calcestruzzi ad alte-prestazioni e sostenibili; d) I geopolimeri.
  • Altri geomateriali: a) L’argilla e i materiali ceramici; b) Il vetro.
  • Scienza e Tecnologia Digitale per i Beni culturali: a) Strumenti grafici digitali per la conoscenza, l'analisi, la tutela e la conservazione dei Beni Culturali; b) Tecnologia di conservazione digitale per il Patrimonio culturale.
  • Rischi naturali, ambientali e antropici dei Beni culturali: a) Processi di degrado delle pietre naturali e artificiali in ambiente urbano e rurale; b) Gestione del rischio per i Beni culturali.
  • Un approccio basato sul rischio per inquinanti, salute umana e ambiente: a) Particelle aerodisperse (proprietà pericolose, provenienza, effetti sulla salute del particolato inalato, riduzione del rischio); b) Nanomateriali ingegnerizzati (proprietà utili e pericolose, provenienza, effetti sulla salute, riduzione del rischio) e altri inquinanti.

Laboratorio:

  • Esempi di analisi chimiche, mineralogiche, petrografiche e di determinazione di proprietà fisiche e meccaniche di materiali da costruzione; esempi di Tecnologia Digitale applicata ai Beni culturali: a) Misura analitica: Incertezza di misura e statistica; b) Analisi chimiche e mineralogiche; c) Analisi petrografiche; d) Determinazione di proprietà fisiche; e) Determinazioni di proprietà meccaniche; f) Mix-design di malte e calcestruzzi; g) Tecnologie digitali per i Beni culturali.

Escursioni: a) Visita a una città d’arte; b) Visita a una cava.

Syllabus

Lectures:

  • Rocks and their use in Architecture: a) Building Stones; b) Physical and mechanical properties of rocks; c) Characterization of stone deterioration on buildings; d) Stone conservation.
  • Binders, mortars and concretes: a) Binders, mortars and concretes of yesterday; b) Portland cement; c) The art and science of high-performance and sustainable concrete; d) Geopolymers.
  • Other geomaterials: a) Clay and ceramic materials; b) Glass.
  • Science and Digital Technology for Cultural Heritage: a) Digital graphic instruments for knowledge, analysis, protection and conservation of Cultural Heritage; b) Digital preservation technology for Cultural Heritage.
  • Natural, environmental and anthropic risks of Cultural Heritage: a) Decay processes of natural and artificial stones in urban and rural environment; b) Risk Management for Cultural Heritage.
  • A risk based approach to Pollutants, Human Health and the Environment: a) Airborne particles (Hazardous properties, Sources, Health effects of inhaled particulate material, Risk reduction); b) Engineered nanomaterials  (Usefull and Hazardous properties, Sources, Health effects, Risk reduction) and other pollutants.

Laboratory:

  • Examples of chemical, mineralogical and petrographic analyses, and determination of physical and mechanical properties of building materials;  examples of Digital Technology applied to Cultural Heritage: a) Analytical measurement: measurement uncertainty and statistics; b) Analisi chimiche e mineralogiche; c) Petrographic analysis; d) Measurement of physical properties of rocks; e) Measurement of mechanical properties of rocks; f) Mix-design of mortars and concretes; g) Digital Technology for Cultural Heritage.

Field trips: a) Visit to a city of art; b) Visit to a quarry.

Bibliografia e materiale didattico

Le presentazioni e gli appunti delle lezioni saranno disponibili on-line, insieme alla letteratura scientifica su argomenti selezionati dagli studenti per le loro presentazioni finali.

Amoroso G.G., Trattato di scienza della conservazione dei monumenti. Alinea, Firenze, 2006.

Collepardi M., Scienza e tecnologia del calcestruzzo. Hoepli, Milano, 1992.

Desio A., Geologia applicata all'Ingegneria. Hoepli, Milano, 2003.

Siegesmund S. and Snethlage R. (eds.), Stone in Architecture. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014.

Materiale didattico sarà distribuito a lezione.

Bibliography

Presentations and lecture notes will be made available on-line, together with scientific literature on topics selected by the students for their final presentations.

Amoroso G.G., Trattato di scienza della conservazione dei monumenti. Alinea, Firenze, 2006.

Collepardi M., Scienza e tecnologia del calcestruzzo. Hoepli, Milano, 1992.

Desio A., Geologia applicata all'Ingegneria. Hoepli, Milano, 2003.

Siegesmund S. and Snethlage R. (eds.), Stone in Architecture. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014.

Teaching material will be provided by the teacher during the course.

Indicazioni per non frequentanti

Nessuna ulteriore indicazione per gli studenti non frequentanti in merito a programma del corso, modalità d’esame e bibliografia.

Non-attending students info

No further indication for non-attending students regarding the course program, examination procedures and bibliography.

Modalità d'esame

Le conoscenze saranno valutate con un esame orale finale. Gli studenti saranno valutati sulla capacità dimostrata di discutere i contenuti principali del corso utilizzando la terminologia appropriata.  Sarà valutata la capacità dello studente di spiegare correttamente gli argomenti principali trattati durante il corso.
Ulteriori informazioni: Gli studenti dovranno preparare una presentazione orale su un articolo scientifico attinente ad uno degli argomenti del corso. Alla fine della presentazione, gli studenti dovranno rispondere a delle domande relative alla presentazione e agli argomenti delle lezioni.

Assessment methods

The knowledge will be evaluated by a final oral exam. Students will be assessed on the demonstrated ability to discuss the main contents of the course using the appropriate terminology. The student's ability to correctly explain the main topics covered during the course will be evaluated.
Further information: Students will have to prepare an oral presentation on a scientific article related to one of the topics of the course. At the end of the presentation, students will have to answer questions related to the presentation and on the topics of the lectures.

Note

Per qualsiasi ulteriore informazione sul corso, contattare il docente per e-mail: marco.lezzerini(at)unipi.it.

Notes

For any further information on the course, contact the teacher by e-mail: marco.lezzerini(at)unipi.it.

Updated: 10/08/2020 16:03