Las astillas son escamas de un material que se desprenden de un cuerpo sólido más grande y pueden producirse mediante una variedad de mecanismos, incluso como resultado del impacto de un proyectil , corrosión , intemperie , cavitación o presión de rodadura excesiva (como en un rodamiento de bolas ). Desprendimiento y desconchado tanto describir el proceso de fallo de superficie en la que se derrama spall.
Los términos desconchado , desconchado y desconchado han sido adoptados por los físicos de partículas ; en los instrumentos de dispersión de neutrones , los neutrones se generan bombardeando un objetivo de uranio con una corriente de átomos . Los neutrones que son expulsados del objetivo se conocen como desconchados.
Descascarillado mecánico
El desconchado mecánico se produce en puntos de contacto de alta tensión, por ejemplo, en un rodamiento de bolas . El desconchado se produce con preferencia a la formación de descascarillamiento, donde el esfuerzo cortante máximo no se produce en la superficie, sino justo debajo, cortando el desprendimiento.
Una de las formas más simples de desconchado mecánico es el impacto de la placa, en el que dos ondas de compresión se reflejan en las superficies libres de las placas y luego interactúan para generar una región de alta tensión de tracción dentro de una de las placas.
El desconchado también puede ocurrir como efecto de la cavitación , donde los fluidos están sujetos a bajas presiones localizadas que hacen que se formen burbujas de vapor, típicamente en bombas, turbinas de agua, hélices de embarcaciones e incluso tuberías en algunas condiciones. Cuando tales burbujas colapsan, una alta presión localizada puede causar desconchado en las superficies adyacentes.
Guerra antitanque
En la guerra antitanque , el desconchado por tensión mecánica es un efecto intencionado de los proyectiles antitanques de cabeza aplastante de alto explosivo (HESH) y muchas otras municiones que pueden no ser lo suficientemente poderosas como para perforar el blindaje de un objetivo. La ojiva relativamente blanda, que contiene o está hecha de explosivo plástico, se aplana contra el blindaje de los tanques y otros vehículos de combate blindados (AFV) y explota, creando una onda de choque que viaja a través del blindaje como una onda de compresión y se refleja en la superficie libre como una onda de tracción que rompe (tensión de tracción / fractura por deformación) el metal en el interior. La astilla resultante es peligrosa para la tripulación y el equipo, y puede resultar en una inutilización parcial o total de un vehículo y / o su tripulación. Muchos AFV están equipados con revestimientos desconchados dentro de su armadura para protección.
Un penetrador de energía cinética , si puede derrotar la armadura, generalmente también causa astillamiento dentro del objetivo, lo que ayuda a destruir o inutilizar el vehículo y su tripulación. [1]
Descascarado en intemperismo mecánico
El desconchado es un mecanismo común de erosión de las rocas y ocurre en la superficie de una roca cuando hay grandes esfuerzos cortantes debajo de la superficie. Esta forma de meteorización mecánica puede ser causada por congelación y descongelación, descarga, expansión y contracción térmica o deposición de sal.
Descarga
La descarga es la liberación de presión debido a la eliminación de una sobrecarga. Cuando la presión se reduce rápidamente, la rápida expansión de la roca provoca una gran tensión superficial y desconchado.
Meteorización por congelación-descongelación
La meteorización por congelación-descongelación es causada por la humedad que se congela dentro de las grietas de la roca. Al congelarse, su volumen se expande, provocando grandes fuerzas que agrietan la superficie exterior. A medida que este ciclo se repite, la superficie exterior se astilla repetidamente, lo que resulta en desgaste.
Algunas superficies de piedra y mampostería utilizadas como superficies de construcción absorberán la humedad en su superficie. Si se expone a condiciones de congelación severas, la superficie puede desprenderse debido a la expansión del agua. Este efecto también se puede ver en superficies de terracota (incluso si están vidriadas) si hay una entrada de agua en los bordes.
Exfoliación
La exfoliación (o erosión de la piel de la cebolla) es la eliminación gradual de la astilla debido al aumento cíclico y la disminución de la temperatura de las capas superficiales de la roca. Las rocas no conducen bien el calor, por lo que cuando se exponen a un calor extremo, la capa más externa se vuelve mucho más caliente que la roca que se encuentra debajo, lo que provoca una expansión térmica diferencial . Esta expansión diferencial causa un esfuerzo cortante debajo de la superficie, lo que a su vez provoca el desconchado. Los cambios extremos de temperatura, como los incendios forestales, también pueden provocar el desconchado de la roca. Este mecanismo de meteorización hace que la superficie exterior de la roca se caiga en finos fragmentos, láminas o escamas, de ahí el nombre de exfoliación o erosión de la piel de cebolla.
Sal desconchado
El desconchado por sal es un tipo específico de meteorización que se produce en materiales de construcción porosos , como ladrillo, piedra natural, tejas y hormigón. La sal disuelta se transporta a través del material en agua y cristaliza dentro del material cerca de la superficie a medida que el agua se evapora. A medida que los cristales de sal se expanden, se acumulan tensiones de cizallamiento que desprenden las astillas de la superficie.
Algunos ingenieros [ palabras de comadreja ] creen que los materiales de construcción porosos pueden protegerse contra el desprendimiento de sal mediante el tratamiento con selladores penetrantes que son hidrófobos (repelentes al agua) y penetrarán lo suficientemente profundo como para mantener el agua con sales disueltas lejos de la superficie. [ cita requerida ] Sin embargo, se debe consultar con mucho cuidado y asesoramiento de expertos para garantizar que cualquier recubrimiento sea compatible con el sustrato en términos de transpirabilidad (capacidad para permitir la liberación de vapores desde el interior mientras se evita la entrada de agua), u otros problemas graves pueden ser creado.
Las chimeneas muestran daños por astillado antes que otras partes de los edificios porque están más expuestas a los elementos.
Corrosión
En la corrosión, el desconchado ocurre cuando una sustancia ( metal u hormigón ) arroja partículas diminutas de productos de corrosión a medida que avanza la reacción de corrosión. Aunque no son solubles ni permeables, estos productos de corrosión no se adhieren a la superficie del material original para formar una barrera a la corrosión adicional, como ocurre en la pasivación . La espalación ocurre como resultado de un gran cambio de volumen durante la reacción.
En el caso de los metales actínidos (sobre todo el uranio empobrecido utilizado en algunos tipos de municiones ), el material se expande con tanta fuerza al exponerse al aire que una fina capa de óxido se expulsa a la fuerza de la superficie. Un tapón de uranio metálico que se oxida lentamente puede parecerse a veces a una cebolla sometida a descamación . Sin embargo, el principal peligro surge del carácter pirofórico de los metales actínidos que pueden encenderse espontáneamente cuando su área específica es alta. Esta propiedad, junto con la toxicidad inherente y (para algunos en menor grado) la radiactividad de estos elementos, los hace peligrosos de manipular en forma metálica bajo el aire. Por lo tanto, a menudo se manipulan bajo una atmósfera inerte ( nitrógeno o argón ) dentro de una caja de guantes anaeróbica .
Descascarado en hormigón refractario
Hay dos factores que provocan el desconchado del hormigón: la tensión térmica provocada por un calentamiento rápido y las presiones internas debidas a la eliminación del agua. Ser capaz de predecir el resultado de diferentes tasas de calentamiento sobre las tensiones térmicas y la presión interna durante la eliminación del agua es particularmente importante para la industria y otras estructuras de hormigón.
Los eventos explosivos de desconchado del hormigón refractario pueden provocar problemas graves. Si se produce un desconchado explosivo, los proyectiles de masa razonable (1–10 kg) pueden lanzarse violentamente sobre muchos metros, lo que tendrá implicaciones de seguridad y hará que la estructura refractaria no sea apta para el servicio. Entonces se requerirán reparaciones, lo que generará costos significativos para la industria. [2]
Ver también
- Escombros detrás de la armadura
- Efecto Misznay-Schardin
- Aderezo de mineral
- Piroforicidad
- Isla Runit
- Escudo de Whipple
Referencias
- ^ "Cómo funcionan los tanques M1: Sabot" .
- ^ El secado acelerado del hormigón refractario - Partes I y II , volumen 6, números 2 y 4 / The Refractory Worldforum
enlaces externos
- Consejo de Seguridad de Chimeneas del Medio Oeste
- Asociación de calentadores de mampostería de América del Norte