03. Liquefazioni pericolose

(la prima parte del filmato si può saltare ed arrivare subito al minuto 1:05)

Attività tradotta (ed in parte modificata) dalla pagina 

http://www.csiro.au/helix/sciencemail/activities/Liquefaction.html

Materiale occorrente

Sabbia

Un mattone (o un oggetto pesante)

Un grande contenitore di plastica

Un mattarello ( o un martello)

Acqua

Procedura


Materiali necessari.

Riempire il contenitore di sabbia fino quasi all'orlo.

Appoggiare il mattone sulla sabbia sulla faccia più piccola, in modo che stia in piedi.

Velocemente e gentilmente battere con il mattarello (o martello) su un fianco del contenitore.

Versare acqua nel contenitore fino ad appena sotto la superficie della sabbia.

Battere di nuovo con il mattarello sul contenitore. Cosa succede adesso? Come possiamo spiegare il fenomeno? 

Cosa succede?

Le particelle di sabbia sono in contatto tra loro, ma tra di loro ci sono degli spazi vuoti (porosità). Quando aggiungiamo l'acqua, riempiamo questi pori. La sabbia si comporta ancora come un solido, ma si dice che "è satura".

Quando colpiamo il contenitore, le vibrazioni comprimono le particelle di sabbia tra di loro. L'acqua non ha tempo sufficiente per uscire, e così aumenta la pressione dell'acqua nei pori. La pressione dell'acqua allontana le particelle di sabbia le une dalle altre. Le particelle di sabbia quindi non sono più a contatto e la sabbia comincia a fluire, comportandosi come un fluido.

Questo processo si chiama "liquefazione della sabbia".

Applicazioni

Questo fenomeno si può realizzare anche su ampia scala. Quando avviene un terremoto, il tremore può provocare la liquefazione del suolo.

Le costruzioni sul suolo liquefatto diventano altamente instabili, e possono verificarsi crolli e subsidenza.

Esempi di questo fenomeno si sono verificati anche dopo le scosse di terremoto del maggio 2012, in Emilia Romagna (vedi alcune foto).

Ingegneri, architetti e geologi dovrebbero prendere in considerazione il rischio da liquefazione, quando viene progettata e messa in opera una costruzione. Potrebbero essere necessari dei rinforzi nelle fondamenta, o sistemi di drenaggio per impedire che il suolo si saturi di acqua.

Lab2. Dall'osservazione alla misura 

Lab4. Cosa fa la differenza