Explosivos

EXPLOSIVOS

Explosivos son compuestos o mezclas de sustancias que por reacciones químicas de óxido-reducción son capaces de transformarse; en microsegundo; en productos gaseosos y condensados químicamente más estables, y que ocupan un volumen mayor de entre 1 000 a 10 000 veces el volumen original.

Estos fenómenos son aprovechados para el rompimiento de materiales pétreos dando origen a “la técnica de voladura de rocas”

El desarrollo de una detonación se cataloga en: 1) Combustión: Reacción química capaz de desprender calor (perceptible o no) que se presenta en un tiempo de reacción bastante lento. 2) Deflagración: Proceso exotérmico en el que la reacción de descomposición se basa principalmente en la conductividad térmica. Fenómeno superficial que se propaga en capas paralelas y de baja velocidad. 3) Detonación: Proceso físico-químico de gran velocidad y formación de gran cantidad de gases que adquieren una gran fuerza expansiva. (Presión sobre el área circundante).

La turbulencia de los gases da lugar a la formación de una “Onda de choque” y la parte donde la presión se eleva rápidamente se denomina “Frente de choque”.

Para comprender mejor los componentes del desarrollo de una detonación explicaremos que en el caso de la deflagración, los productos se mueven en el sentido contrario (hacia el interior) e inmediatamente al pasar a la detonación cambian a desplazarse en sentido del avance de la transformación molecular (hacia el exterior).

Cabe mencionar que la turbulencia de los productos gaseosos da lugar a la “Onda de choque” y que la región de esta onda donde la presión aumenta rápidamente es el “Frente de choque”, que es precisamente donde transcurren las trasformaciones físico-químicas que transforman la materia explosiva en sus productos finales.

Explosión es un fenómeno de naturaleza física, resultado de la liberación de energía tan rápidamente que se considera instantánea.

Esta liberación de energía se transforma en nuevas manifestaciones de energía, distribuyéndose de manera distinta por lo que se clasifica en energía útil o de trabajos y energía no útil o de pérdida. Como se explica en el siguiente cuadro:

Los explosivos deben de proporcionar la suficiente energía posterior a la detonación para fractura la roca, desmenuzarla, desplazarla y apilar los fragmentos adecuadamente.

Mecánica de rotura de rocas, significa el proceso que ocurre en varias etapas o fases que se desarrollan; casi simultáneamente. Siendo dichas etapas las siguientes: 1) Detonación y generación de la “onda de choque”. 2) Transferencia de la “onda de choque” a la roca iniciando su agrietamiento. 3) Generación y expansión de gases a alta presión y temperatura que provocan el fracturamiento y movimiento de la roca. 4) Desplazamiento de la roca triturada para formar los escombros o dentrito.

Condiciones fundamentales (operativas y del sitio) para la rotura de roca: 1) Confinamiento del explosivo en el taladro (barreno); la intención es lograr un mejor acoplamiento del explosivo en el interior del barreno de forma tal que permita transferir una onda de choque efectiva a la roca, es decir, explosivo suelto significa disminución de su efecto. 2) Cara libre; si la cara libre es inadecuada la voladura será deficiente y si no hay cara libre entonces las ondas viajaran sin reflejarse como si fuesen ondas sísmicas. 3) Distancia del taladro (barreno) a la cara libre; se denomina línea de menor resistencia o “burden”, esta debe ser adecuada a cada diámetro de taladro porque si es muy grande el efecto será mínimo limitándose a la boca del taladro. 4) Fisuramiento cilíndrico radial; cuando una carga explosiva es no mayor a 6 veces el diámetro del taladro, producirá una excavación en forma de cráter de limitada profundidad, mientras que un taladro normal que tenga un largo mayor a 6 diámetros obtendrá una expansión cilíndrica radial en toda su longitud, produciendo pulverización a distancia de un diámetro del taladro, fisuras débiles y abiertas (fisuramiento radial) de 1 a 4 o 5 diámetros y deformación elástica a los 55 diámetros donde las vibraciones por impacto se transforman en ondas sísmicas. .

Esta distribución ultima de los grados de destrucción y alcance máximo del proceso de la detonación son importantes para poder determinar la distancia entre los taladros de voladura, aumentando su efectividad.

Si estas cuatro condiciones son adecuadas producirán además de la trituración de roca la formación de planos de rotura horizontales optimizando la energía utilizada en esta tarea.

La clasificación general de los explosivos químicos empleados en la industrial es la del cuadro siguiente:

Y a continuación la clasificación de los explosivos que más se utilizan como herramienta auxiliar en obras civiles, denominados rompedores industriales.

A continuación se describen las propiedades FISICAS de los explosivos.

Plasticidad.- capacidad que tiene un cuerpo de moldearse, bajo la acción de una fuerza y mantenerse así una vez retirada la misma.

Propiedad existente en las gelatinas y explosivos plásticos.

Viscosidad.- Consistencia ligosa, resistencia a cambiar inmediatamente de forma; cuanto más viscoso, más lento el cambio.

Aceites, emulsiones y slurries por ser viscosos se contienen mejor en los taladros ya que los acuosos tienden a filtrarse por las grietas reduciendo efectividad.

Fluidez.- Capacidad

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