Los desconchados son fragmentos de un material que se desprenden de un cuerpo sólido más grande . Puede producirse mediante una variedad de mecanismos, incluso como resultado del impacto de un proyectil , corrosión , erosión , cavitación o presión de rodadura excesiva (como en un rodamiento de bolas ). Tanto el desconchado como la espalación describen el proceso de falla de la superficie en el que se desprende el desconchado.
Los términos desconchado , desconchado y espalación han sido adoptados por los físicos de partículas ; En los instrumentos de dispersión de neutrones , los neutrones se generan bombardeando un objetivo de uranio (u otro) con una corriente de átomos . Los neutrones que son expulsados del objetivo se conocen como "spall".
El desconchado mecánico se produce en puntos de contacto de alta tensión, por ejemplo, en un rodamiento de bolas . El desconchado ocurre con preferencia al brinelleing , donde el esfuerzo cortante máximo no ocurre en la superficie, sino justo debajo, cortando el desconchado.
Una de las formas más simples de desconchado mecánico es el impacto de 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 causan la formación de burbujas de vapor, generalmente en bombas, turbinas hidráulicas, hélices de buques e incluso tuberías en algunas condiciones. Cuando dichas burbujas colapsan, una alta presión localizada puede provocar desconchados en las superficies adyacentes.
En la guerra antitanque , el desprendimiento por tensión mecánica es un efecto intencionado de los proyectiles antitanque de cabeza aplastante altamente explosivas (HESH) y muchas otras municiones, que pueden no ser lo suficientemente potentes 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 blindados de combate (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 (esfuerzo de tracción/fractura por deformación) el metal en el interior. El desconchado resultante es peligroso 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 antidesgaste dentro de su armadura para protección.
Un penetrador de energía cinética , si puede derrotar el blindaje, generalmente también provoca desprendimientos dentro del objetivo, lo que ayuda a destruir o inutilizar el vehículo y su tripulación. [1]
Un ejemplo temprano de arma antitanque diseñada intencionalmente para causar espalamiento en lugar de penetración es el wz. 35 fusil antitanque .
El desconchado es un mecanismo común de erosión de las rocas y ocurre en la superficie de una roca cuando hay grandes tensiones cortantes debajo de la superficie. Esta forma de erosión mecánica puede ser causada por congelación y descongelación, descarga, expansión y contracción térmica o deposición de sal.
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 desconchamiento.
La erosión por congelación y deshielo es causada por la congelación de la humedad dentro de las grietas de la roca. Al congelarse, su volumen se expande, provocando grandes fuerzas que provocan grietas en la superficie exterior. A medida que este ciclo se repite, la superficie exterior se desconcha repetidamente, lo que resulta en erosión.
Algunas superficies de piedra y mampostería utilizadas como superficies de construcción absorberán la humedad en su superficie. Si se expone a condiciones severas de congelación, la superficie puede desprenderse debido a la expansión del agua. Este efecto también se puede observar en superficies de terracota (incluso si son vidriadas) si hay una entrada de agua en los bordes.
La exfoliación (o erosión de piel de cebolla) es la eliminación gradual de desconchados debido al aumento y disminución cíclicos 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 calienta mucho más que la roca que se encuentra debajo, lo que provoca una expansión térmica diferencial . Esta expansión diferencial provoca un esfuerzo cortante bajo la superficie, lo que a su vez provoca 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 meteorización de piel de cebolla.
El desconchado por sal es un tipo específico de erosión 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 corte que desprenden las astillas de la superficie.
Algunos ingenieros [ palabras de comadreja ] creen que los materiales de construcción porosos pueden protegerse contra el desconchado de sal mediante un tratamiento con selladores penetrantes que son hidrófobos (repelentes al agua) y penetrarán lo suficientemente profundo como para mantener el agua con sales disueltas bien alejada de la superficie. [ cita necesaria ] Sin embargo, se debe consultar con mucho cuidado y el asesoramiento de expertos para garantizar que cualquier recubrimiento sea compatible con el sustrato en términos de transpirabilidad (capacidad de permitir la liberación de vapores desde el interior y al mismo tiempo evitar la intrusión de agua), u otros problemas graves pueden ser creado.
Las chimeneas muestran daños por desconchamiento antes que otras partes de los edificios porque están más expuestas a los elementos.
En la corrosión, el desconchado se produce cuando una sustancia ( metal u hormigón ) desprende pequeñas partículas 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 contra una mayor corrosión, 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 es expulsada con fuerza de la superficie. Un tapón de uranio metálico lentamente oxidado puede a veces parecerse 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 elevada. Esta propiedad, junto con la toxicidad inherente y (para algunos en menor medida) la radiactividad de estos elementos, los hace peligrosos de manipular en forma metálica bajo el aire. Por ello, suelen manipularse bajo atmósfera inerte ( nitrógeno o argón ) dentro de una caja de guantes anaeróbica .
Hay dos factores que provocan el desconchado del hormigón: la tensión térmica causada por el calentamiento rápido y las presiones internas debidas a la eliminación de agua. Ser capaz de predecir el resultado de diferentes velocidades de calentamiento sobre las tensiones térmicas y la presión interna durante la eliminación de agua es particularmente importante para la industria y otras estructuras de hormigón.
Los eventos de desconchado explosivo del hormigón refractario pueden provocar problemas graves. Si se produce un desconchado explosivo, proyectiles de masa razonable (1 a 10 kg) pueden ser lanzados violentamente a lo largo de muchos metros, lo que tendrá implicaciones de seguridad y hará que la estructura refractaria no sea apta para el servicio. Entonces será necesario realizar reparaciones, lo que generará costes importantes para la industria. [2] [ verificación fallida ]