ExplosivosI

ÍNDICEPresentación Pagina Introducción…………………………………………………………………… Objetivos……………………………………………………………………… UNIDAD I HISTORIA Y GENERALIDADES DE LOS EXPLOSIVOS Introducción…………………………………………………………………….. Objetivos………………………………………………………………………… Historia de los explosivos……………………………………………………… Definición de explosivo………………………………………………………… Definición de explosión………………………………………………………… Definición de detonación…………………………………………….…...….. Definición de deflagración…………………………………………….…...….. Definición de combustión…….……………………………………………….. Clases de explosiones…..…………………………………………………….. Efectos en la explosión………………………………………………….. Naturaleza de las explosiones.……………………………………………….. Proceso de detonación de un explosivo…………………………………….. Energía liberada durante la reacción de un explosivo…………….……….. Importancia de los explosivos……………………..………………………….. UNIDAD II CLASIFICACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS Introducción……………………………………………………………………... Objetivos………………………………………………………………………… Clasificación de los explosivos………………………………………………… Explosivos Militares…………………………………………………………….. Explosivos Comerciales………………………………………………………… Características de los Explosivos…………………………………………….. Agentes de voladura………………………………………………………….… Accesorios de voladura…….……………………………………………...….. Cargas de demolición………….………………………………………………. Medidas de seguridad.…..…………………………………………………….. Evaluación de la sección….………………………………………………….. UNIDAD III PROPIEDADES GENERALES DE LOS EXPLOSIVOS Introducción…………………………………………………………………….. Objetivos………………………………………………………………………… Potencia Relativa……………………………………………………………… Brisancia o Poder Rompedor………………………………………………… Densidad……………………………………………………………………….. Velocidad de Detonación………………………………………………………. Simpatía o Transmisión de la Detonación……………………………………. Sensitividad……………………………………………………………………. Estabilidad……………………………………………………………………….. Sensibilidad…………………………………………………………………….. Resistencia a la Humedad………………………………………………………. Categoría de Humos……………………………………………………………….. Evaluación de la unidad……………………………………………………….. UNIDAD IV VOLADURAS Proceso de Fracturación……………………………………………………….. Condiciones o Parámetros en las Voladuras………………………………….. Parámetros de la Roca…………………………………………………………… Parámetros del Explosivo………………………………………………………… Parámetros de Carga……………………………………………………………… Condiciones de seguridad en la Voladura……………………………………….. Evaluación de la voladura……………………………………………………….. Campos de aplicación……………………………………………………………… Perforación ………………………………………………………………………… Equipos de perforación…………………………………………………………. Selección del equipo de perforación………………………………………….. Anexos……………………………………………………………………………. Glosario….………………………..…………………………………………..… Bibliografía……………………………………………………………………… un fenómeno que marco un paso importante en el desarrollo de los explosivos como factor predominante en el desarrollo de diversas actividades que se cumplen a diario en diversas aplicaciones como en la ingeniería civil y en la parte armamentista. . La Escuela de Ingenieros militares por medio de este modulo de aprendizaje brinda herramientas esenciales para que el ingeniero civil adquiera los conocimientos necesarios en el uso general de los explosivos sus principales características químicas de sus compuestos.La combustión de una sustancia explosiva como a pólvora negra. A raíz del uso de los explosivos se ha hecho necesario que el futuro ingeniero civil vea la necesidad de conocer y aplicar los diferentes métodos y técnicas en el manejo de este tipo de sustancias. lo cual le brindará una destreza y un amplio conocimiento para desarrollar trabajos de explotación minera y otro tipo de actividades en los cuales el uso de los explosivos es fundamental para lograr óptimos resultados. la aplicación de las medidas de seguridad que se han establecido para evitar y prevenir accidentes y ante todo conocer las diferentes propiedades físicas que nos ayudaran a conocer los diferentes comportamientos que ejercen los explosivos en el momento de su detonación y con esto saber el tipo de explosivo que mas se nos favorezca para llevar a cabo cualquier trabajo en el cual utilicemos explosivos. OBJETIVO GENERAL Identificar las características. calcular. ∗ . Identificar y conocer la clasificación general de los explosivos utilizados en los trabajos de ingeniería civil y sus subclasificaciones. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ∗ ∗ ∗ Conocer los hechos más importantes de la evolución de los explosivos en las diversas épocas históricas. diseñar y ejecutar trabajos en actividades propias del campo ingenieril. Conocer los conceptos básicos y las generalidades utilizados en la ingeniería civil sobre el uso y manejo de los explosivos. usos y clasificación de cada uno de los explosivos para planear. Identificar la importancia en el conocimiento de las propiedades físicas de los explosivos para que de esta manera sean empleados en los diferentes trabajos realizados por los ingenieros civiles. no tienen cabida. A pesar del gran avance que han experimentado los explosivos y sus accesorios a través del tiempo. La aparición de nuevos explosivos a nivel mundial evolucionó la industria armamentista pero a su vez se iban dando grandes adelantos en el campo de la ingeniería civil. esta actividad sigue siendo una de las más peligrosas en el campo industrial. alcance y efectividad gracias al efecto destructivo que causaba en las diferentes guerras que fueron utilizados. el ser humano ha descubierto la importancia del empleo de los explosivos para solucionar y facilitar trabajos ingeniería y minería que anteriormente no se podían realizar al no contar con los medios necesarios para cumplir con eficiencia y en un corto tiempo el desarrollo de los mismos. se empieza a emplear por parte de los chinos para la fabricación de fuegos pirotécnicos y posteriormente al comprimirla se vió las propiedades que poseía como carga impulsora y desde ese momento se convirtió en el elemento principal como carga propulsora para proyectiles y su uso en voladuras a cielo abierto. permitirá contribuir a salvar vidas. e introducirse en el espíritu mismo de la seguridad aplicada al correcto empleo de los explosivos. facilitando la evolución por el uso de explosivos de alto poder para la elaboración de proyectiles para las armas de guerra. Se debe tomar conciencia que todo esfuerzo que se haga para llegar a dominar las técnicas. carbón vegetal y azufre. nitrato de amonio. A partir del momento que es descubierta la pólvora negra por las culturas orientales como primer explosivo a base de salitre. fulminato de mercurio.UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN Durante el desarrollo de la historia de la humanidad. imprevisión y los inexpertos irresponsables. Gracias al uso de los explosivos el ingeniero cuenta con una herramienta de gran importancia para llevar a cabo trabajos de voladuras y demoliciones reduciendo así el factor tiempo y economizando esfuerzos. las cuales aumentaron su poder de destrucción. donde la imprudencia. especialmente en lo que a seguridad en su manipulación se refiere. etc. los cuales contaban con un mayor poder rompedor que la antigua pólvora negra. TNT. La curiosidad del ser humano por experimentar y crear nuevas sustancias químicas con propiedades explosivas dió origen a la elaboración de nuevos explosivos como el fulminato de oro. . OBJETIVO GENERAL Identificar y conocer los hechos más trascendentales de la evolución de los explosivos en las diferentes etapas del desarrollo de la historia. . sus compuestos y utilidad para darles la importancia que éstos han tenido en el desarrollo de la humanidad. ∗ Identificar las principales sustancias químicas con que estaban compuestas las primeras sustancias explosivas y el uso inicial para lo que fueron creadas. OBJETIVOS ESPECIFICOS ∗ Identificarar de acuerdo al desenlace cronológico la aparición de los primeros explosivos y sus inventores. 1 HISTORIA DE LOS EXPLOSIVOS Haciendo un bosquejo histórico del origen de los explosivos encontramos que entre los años 221 y 207 A. cuando. los chinos descubren las propiedades del salitre (nitrato de potasio) que se utilizaba para fuegos de artificio antes del Siglo XII. fue el primer óxido explosivo desarrollado en 1962. nitrocompuestos. .C. GENERALIDADES El futuro ingeniero civil requiere de los conocimientos necesarios relativos a los orígenes y evolución de los explosivos como elemento fundamental para la aplicación en su empleo técnico. fueron los primeros explosivos modernos. se le acredita este importante descubrimiento a los chinos en el siglo IX. El trióxido de xenón. 1.1. derivados del ácido hidrazoico (NH3) han sido los principales compuestos explosivos utilizados solitariamente o mezclados con comburentes y otros agentes. La Nitrocelulosa y la Nitroglicerina. según la historia. los nitratos. los cuales la utilizaron en las celebraciones como fuegos pirotécnicos. Desde entonces. Los primeros en emplearla fueron los emperadores de la dinastía Song. también llamada "pólvora negra". Figura 1-1 historia de los explosivos Fuente Grupo MARTE ESING Si bien no hay datos contundentes del descubrimiento de la pólvora negra. ambas descubiertas en 1846. fulminados y azides (compuestos que contienen nitrógeno del grupo N3. Marco Polo la conoció en su viaje a China. Está en uso desde el siglo XIII. El primer explosivo conocido fue la pólvora. un 10 a 15% de carbón vegetal y un 8 a 15% de azufre. En 1525.La pólvora fue el primer explosivo conocido en Europa. En 1. este polvorín tenía que estar formado por los granos mas finos y no por el polvo que se desprendiera. limpia y potente.340. pistolas. obteniendo la pólvora en distintos tipos de gránulos. cañones y la más fina. los árabes utilizaron la pólvora negra. formando obleas y dejando que se secaran posteriormente. . ya que éste solo era polvo de carbón y no de los tres componentes que forman la pólvora. denominada polvorín. en las cruzadas de Algeciras. algunos inventores atribuyen el descubrimiento de la Pólvora negra al señor Berthold Schwartz monje Alemán. además al no quedar apelmazada en la recamara la combustión era más rápida. de todas ellas. Figura 1-2 ROGER BACON Fuente Grupo MARTE ESING En 1. en los escritos del monje inglés Roger Bacón quien fue el primero que hizo los primeros experimentos de que se tenga noticia. los ingleses la utilizaron para lanzar piedras contra los franceses en la guerra de Crecy1 en 1346. para el cebado de cazoletas. 1 Guerra de crecy: confrontación bélica entre feudales franceses e ingleses en el año 1346. que se destinaban a diferentes usos.313. mosquetes. cuando querían el control de España (ciudad de Algeciras). los franceses desarrollaron un nuevo procedimiento que consistía en mezclar los tres componentes (reducidos a polvo) mojados (método muy seguro que aun se utiliza hoy en día). cuyo descubrimiento le costó la vida y quien fué el primero que se sirvió de la pólvora negra como elemento propulsor. luego se desmenuzaban y se pasaban por un tamiz. Esta pólvora era más eficaz y potente porque todos y cada uno de los granos tenían la composición adecuada. quien le dió un uso militar. mezcla compuesta aproximadamente por un 73 a 77% de salitre. su fórmula aparece ya en el siglo XII. dominio de los moros sobre los católicos. ya que se trataba de explosivos de la más alta potencia. éste se hace en forma química. no tuvo aplicación práctica como explosivo. J. En 1807 el reverendo escocés Alexander John Forsyth pensó en la aplicación de los fulminatos como medio de ignición para las armas de fuego. Johann Thölde descubre el fulminato de oro (explosivo sensible). Glauber experimentó con salitre y preparó por primera vez el nitrato de amonio (NH4NO3). En 1838. en comparación con la pólvora negra. En 1659.Durante más de tres siglos la pólvora negra se utilizó con fines militares. conocido como de "frasquito de perfume" debido a la forma del ingenio. probablemente. pero la idea terminó en un rotundo fracaso por la imposibilidad de controlar la reacción. Brugnatelli descubrió el fulminante de plata el cual muy rápidamente reemplazó el fulminante de mercurio. Hacia 1830 comienzan los ensayos de fijación directa del ácido nítrico en la molécula de algunos cuerpos. Braconnot desarrolla la nitrocelulosa mezclando ácido nítrico y ácido sulfúrico (al mezclar estos dos ácidos se obtienen los grupos nitros . prepara fulminato de mercurio como verdadero Detonador. pero a su vez no encontraron aplicación práctica debido a la peligrosidad al ser manipulados. se dice que el caliche. En 1. compuesto capaz de detonar por impacto. a diferencia de la pólvora negra en que el salitre es mezclado en forma mecánica. compuesto de asombrosa inestabilidad y potencia. En 1779. el cual fue utilizado como Carga base para los detonadores. Una nueva investigación le permitió descubrir la plata negra o plata fulminante sustancia revolucionaria por su alto poder explosivo.628. el químico francés Berthollet concibió la idea de reemplazar el salitre por el recién descubierto clorato de potasio. Con respecto al salitre y la elaboración de la pólvora. generalizándose rápidamente en el trabajo con barrenos en la construcción de caminos y túneles.R. Todos estos descubrimientos despertaron gran interés en Europa.650 para la fabricación de fuegos artificiales y cohetería.627 se la comenzó a utilizar con fines mineros. facilitando al explosivo el oxígeno necesario para la combustión. se empleó antes de 1. Figura 1-3 Glauber Fuente Grupo MARTE ESING En 1788. el ingeniero inglés Howard Echoward. patentó su famoso sistema. En 1802. En 1. explosivo potente pero sensible. En 1846. daba como resultado la nitrocelulosa. comenzó a trabajar junto a su padre en el desarrollo de esa sustancia. sedimentaria de origen biogénico. se interesó por el uso la nitroglicerina como herramienta para la construcción. Así fue como.NO2 los cuales se adhieren al papel (celulosa). También sirvió para aumentar el poder destructivo de las armas. Fuente Grupo MARTE ESING La culpa que Alfred Nóbel sentía por lo sucedido lo impulsó a seguir trabajando para encontrar una manera segura de manipular la nitroglicerina. las patentes más importantes de Nóbel fueron en 1875. Los experimentos terminaron con la vida de varias personas. se descubre la pólvora sin humo. derivado de la glicerina mediante el tratamiento con una mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico. luego de sus estudios. se descubren las propiedades de la nitrocelulosa y por otra parte el químico Italiano Ascansio Sobrero descubre la nitroglicerina de fórmula C3H5(NO3)3. los esqueletos se componen de la sílice amorfa. Nóbel patentó 355 inventos. entre ellas. carreteras. Tuvieron que pasar algunas décadas para lograr que estos altos explosivos lograsen ser manejables y pudiesen almacenarse con relativa confiabilidad En 1864. 2 . ingeniero químico sueco. permitió la explotación de minas y la construcción de túneles. del epíteto "mercader de la muerte". Así fue como en 1866 descubrió que mezclando la nitroglicerina con un material estabilizante llamado kieselguhr (Diatomita. nació la dinamita. la dinamita goma. semejante a los Kieselguhr (Diatomita. Aplicación que se generalizó hasta el punto de hacerle acreedor. El uso de ésta hizo que muchas tareas pertenecientes al mundo de la construcción y la minería progresaran a una velocidad sin precedentes en la historia. con algunos retoques más. Así fue como. la del hijo menor de los Nóbel. Se forma por la acumulación sedimentaria de los esqueletos microscópicos de algas unicelulares y acuáticas. puertos y presas. aún a pesar de sus actividades humanitarias. Primero. Está compuesta de esqueletos opalinos fosilizados de la diatomea. Tierra de Diatomeas): es una roca silícica. una dinamita moldeable. se considera el año de oro de los explosivos. Tierra de diatomeas2) se transforma en una pasta moldeable mucho más segura y más cómoda de transportar. compuesta por esqueletos fosilizados de las frústulas de las diatomeas. en Rusia y después en Suecia. Alfred Nóbel. Figura 1-4 Alfred Nóbel. la cual estaba formada a base de nitrocelulosa. canales. que posteriormente se hizo famosa con el nombre de pólvora B. continuó con la creación de la gelatina explosiva. hacia 1885. . Nobel aprovechó la capacidad de la nitroglicerina para disolver nitrocelulosa y reemplazó en la formulación los solventes volátiles y no explosivos (alcohol-eter) por un solvente explosivo y no volátil como es la nitroglicerina. Duttenhofer gelatinizó la nitrocelulosa para su conversión en una pólvora de impulsión. exenta de disolvente o pólvora gelatinizada en seco la desarrollaron los alemanes antes de la 1er. Una tercera pólvora de nitroglicerina de múltiples aplicaciones. En 1887 nuevamente Alfred Nóbel desarrolló un nuevo tipo de pólvora denominada balistita. En 1867. llegó Nobel a la composición ideal. consiguiendo un gran explosivo sin humo. del algodón pólvora y de otros explosivos. consiguiendo un gran explosivo sin humo. el algodón colodión. objetivo que desarrollaron los alemanes hacia 1900 con el trinitrotoluol. Guerra Mundial.explosivos plásticos actuales. Los trabajos del francés Vieille. formada por nitroglicerina y algodón pólvora (nitrocelulosa) de alta nitración. Al año siguiente obtenían en Londres los químicos Abel y Dewar la más potente de todas las pólvoras de cañón. por medios físicos con agregado de solventes (mezcla de alcohol-eter). la cordita. masa viscosa. Guerra Mundial con el uso de la pólvora a base de dinitrato diglicólico En el campo de los explosivos rompedores también se lograron avances significativos. inventó una cápsula detonante a base de fulminato de mercurio para provocar con seguridad la explosión de la dinamita. la dinamita de base activa o dinamita 100%. Otro avance de importancia fue realizado también por éstos para la 2ª. un método para la destilación continua de petróleo. luego en 1884. En 1884 se presentó otro hecho igualmente importante para la artillería. los Suecos Johnson y Norvin obtuvieron la dinamita gelatina. en una pólvora progresiva. Con esta asociación de dos explosivos en un tercero todavía más potente. transformando el peligroso algodón pólvora. pero algunos accidentes ocurridos llevaron al desarrollo de un nitrocompuesto neutro. Por último en 1887 fabricó la balística. elástica. En 1882. fueron en este sentido para lograr una pólvora laminar de nitrocelulosa. en la cual la nitroglicerina está retenida por un 7-8% de algodón pólvora soluble. En 1875. El ácido pícrico (pólvora melinita) no tuvo rivales durante mucho tiempo. amasando nitrato de amonio con 60 a 70% de nitroglicerina los que se llamaron explosivos de seguridad. una mezcla de nitroglicerina y nitrocelulosa. empleo de los explosivos nucleares. En 1955. slurries y emulsiones. el mundo de los explosivos también se vió involucrado. la cheddita3 y para la misma época se hicieron los primeros ensayos con aire líquido como explosivo (oxiquilita) aunque no tuvo éxito. En 1912.En 1897 hizo su aparición en Francia el primer explosivo con base de clorato. 3 CHEDDITA: Mezcla explosiva a base de clorato de potasio y dinitrotolueno. se descubre en Alemania el primer explosivo sólido llamado 2. permite que sean aplicados con mayor seguridad y que se aumente su eficiencia y productividad. Las dinamitas han cedido terreno a los modernos explosivos como lo son los hidrogeles. que con el nombre de tetraceno hizo su aparición en 1928 como carga antierosiva de los detonadores.6. se descubre el ANFO (Amonium Nitrato mas Ful Oil). consiguieron Tollens y Wigand sintetizar el alcohol pentaeritrita para posteriormente ser preparado el altamente rompedor tetranitrato de pentaeritrita (pentrinita). En 1945. segunda guerra mundial. el cual fue obtenido del aceite de carbón. En la actualidad. A partir del siglo XX y los impresionantes avances científicos y tecnológicos realizados hasta nuestros días. En 1891. En 1900. se descubre en Alemania la ácida de plomo. En ese mismo año Thiele aisló un compuesto de la guanidina. utilizada en los detonadores. En 1890 Curtius desarrolló el ácido nitrhídrico.4.trinitrotolueno o TNT. . el control y la precisión que se ha obtenido de los mismos. cuyas sales ácidas de sodio y de plomo fueron utilizadas hacia 1892. carbón. solo excepcionalmente no lo contienen (yoduro de nitrógeno.). Por ejemplo el algodón fulminante. Los elementos se encuentran mucho más próximos ya que forman parte de la misma molécula explosiva. .1. en productos gaseosos y condensados. se convierte en una masa gaseosa que alcanza altas temperaturas y como consecuencia muy altas presiones. Otros son mezclas de sustancias oxidantes con materiales fácilmente combustibles (azufre. El volumen inicial ocupado por el explosivo. el ácido pícrico. etc. fulminato de mercurio). el fulminato de mercurio.2 DEFINICIÓN DE EXPLOSIVO Figura 1-5 Sustancia explosiva ANFO Fuente: Grupo MARTE ESING Se denomina explosivo a todo compuesto o mezcla de sustancias químicas con capacidades para transformarse por medio de reacciones de oxidorreducción. lo que constituye la “técnica de voladura de roca”. la nitroglicerina. Estos fenómenos son aprovechados para realizar trabajos mecánicos aplicados en el rompimiento de materiales pétreos. Casi todos los materiales explosivos contienen oxígeno (cloratos y nitratos). por cm2) en la atmósfera que rodea el punto de la explosión. comprimiendo el aire circundante que forma la onda de presión explosiva. La onda de presión explosiva se propaga hacia fuera en una formación esférica como la ola de un maremoto gigante. Cuanto mayor es la distancia que recorre la onda de presión desde el punto de detonación. golpeando y destrozando todo objeto que encuentra a su paso. . se presenta como un escape súbito y repentino de gases.1. La presión del gas se mueve hacia fuera como un fuerte viento detrás del frente de la onda explosiva llamado “frente de choque. acompañado de altas temperaturas. Cuando se produce una explosión.9 kilómetros por hora).000 millas por hora (20. se forman gases altamente comprimidos que alcanzan altas temperaturas y crean presiones de alrededor de 700 toneladas por pulgada cuadrada (635. comprimiendo el aire circundante y formando una onda explosiva. Los productos gaseosos originados se dilatan rápidamente.040 Kg. Estos gases en expansión se propagan hacia el exterior con velocidades que llegan a alcanzar hasta 13. sacudidas y ruidos estrepitosos. tanto mayor es su desaceleración hasta que llega a convertirse en una onda sonora y luego a disiparse completamente.920.3 DEFINICIÓN DE EXPLOSIÓN Figura 1-6 Explosión Fuente: Grupo MARTE ESING Se llama explosión al paso extremadamente rápido de una sustancia química de un estado a otro. la onda de tensión se propaga y la alta temperatura y presión de la los gases se extienden por las grietas radiales y por cualquier fractura o empalme de la discontinuidad.Esta onda se llama “onda de presión explosiva” y forma lo que se conoce como “frente de choque4”. la energía del explosivo tomará siempre la trayectoria de menos resistencia. La presión de la detonación se decae o se disipa rápidamente y la segunda fase es prácticamente inmediata o casi conjunta con la fase de la detonación. 1. una cierta energía se transfiere a través y algo se refleja detrás.4 DEFINICIÓN DE DETONACIÓN Es el proceso fisicoquímico caracterizado por su velocidad de reacción y formación de gran cantidad de productos gaseosos. En la detonación la velocidad de las primeras moléculas gasificadas es tan grande que no ceden su calor por conductividad a la zona inalterada de la 4 Frente de choque: dirección en que viajan las diferentes ondas de choque. a elevadas temperaturas que adquieren una gran fuerza expansiva. La tasa de disipación de los efectos explosivos es proporcional a la raíz cúbica de la distancia entre la explosión y el objetivo. . Figura 1-7 Funcionamiento de los explosivos Fuente: CODELCO Durante y después de la detonación. esta es la fase de la propagación de la onda del choque y de tensión. Cuando el frente de onda se mueve encontrará discontinuidades e interfaces y en estos puntos. salvo los nucleares. en gas o vapor. química. por ejemplo. 1. El proceso se repite con un movimiento ondulatorio que afecta a toda la masa explosiva (onda de choque).7 CLASES DE EXPLOSIONES Los explosivos por su forma de reacción pueden clasificarse en: mecánica. b. son explosivos químicos. 1.5 DEFINICIÓN DE DEFLAGRACIÓN Es el proceso exotérmico en que la transmisión de la reacción de descomposición se logra en la conductividad térmica La deflagración es el cambio que se origina por la acción y presencia del fuego sobre determinadas sustancias las cuales se “queman”. . como el agua. Este cambio físico químico originado se da con una velocidad en un período no mayor a los 2000 m/seg. a. liquida o gaseosa en un gas de mucho mayor volumen. Ejemplo el quemado de sustancias explosivas como la polvora. 1. cuando explota una caldera de vapor. ésta actúa por procesos de reacción química de detonación producidos por efectos de una onda de choque.carga. Todos los explosivos fabricados. MECÁNICA Una explosión mecánica consiste en la conversión gradual de una sustancia. QUÍMICA Una explosión química es la conversión casi instantánea de una sustancia sólida. sino que la transmiten por choque deformándola y produciendo su calentamiento y explosión adiabática con generación de nuevos gases. La presión creciente del vapor dentro de un recipiente sobrepasará la resistencia estructural del recipiente como.6 DEFINICIÓN DE COMBUSTIÓN Es la presencia de un combustible y un comburente mediante oxigeno indispensable. nuclear. o por fusión.8 EFECTOS EN LA EXPLOSIÓN El cambio de una sustancia explosiva a un estado gaseoso se considera como una explosión. SOBREPRESIÓN Figura 1-8 Efecto de sobrepresión. la cual en el momento en que se desarrolla en su máxima expresión hace que se originen cambios físicos que alteran el estado original de los cuerpos en el medio. Fuente: Grupo MARTE ESING La sobrepresión es la acumulación concentrada de la presión normal existente en el medio ambiente. Las variables de interés en este caso son Fisión del átomo: se da en el momento en que se borbandea el núcleo del átomo con neutrones lo cual hace que se divida el átomo liberando gran cantidad de neutrones. hace que por milésimas de segundos ésta se concentre en determinados lugares. NUCLEAR Una explosión nuclear puede ser provocada por fisión5. 5 . Su empleo actual es en el campo militar. a. Se debe tener en cuenta que su efecto depende básicamente de la cantidad y tipo de sustancia explosiva que haya reaccionado. comprimiendo los elementos y materias existentes en ellos.c. o sea. o división del núcleo de un átomo. causándoles daños físicos. proceso que desprende inmensas cantidades de energía. 1. como Uranio 235 y Plutonio. Los nucleares están vinculados a la desintegración de materiales reactivos. que por medio de una explosión. del mayor efecto de la explosión depende que se presenten ciertos secuelas que trataremos a continuación. la unión mediante considerable presión de los núcleos de los átomos. Las ondas de sonido disminuyen su intensidad con la distancia de acuerdo con ciertas leyes de atenuación. por lo general un explosivo lento tendrá un efecto incendiario de mayor duración que un explosivo alto. Éste varia en función del explosivo detonado. el efecto térmico será normalmente insignificante. la distancia al punto de detonación Ds y la carga máxima de explosivo por unidad de retardo Q. En el caso en que no se disponga de esta información. .la sobrepresión del aire Sp.2 Donde: Sp: Sobrepresión en (lb/in2) Ds: Distancia al punto de la voladura en (ft) Q: Carga Operante en (lb) La expresión anterior fue tomada del Manual para el uso de Explosivos de Du Pont S. a diferentes distancias.A. Térmico (Calor de explosión) Figura 1-9 Efecto térmico. se puede utilizar la siguiente expresión: Sp = 82( Ds / Q 1 / 3 ) −1. b. sin embargo. La ley de atenuación de la onda de sonido puede ser calculada para cada caso en particular si se dispone de mediciones del ruido generado por un cierto número de voladuras. que es equivalente al ruido generado por las voladuras. a menos que los materiales en cuestión sean muy combustibles. (1983) que gobierna la atenuación de voladuras no confinadas. este último producirá una temperatura mucho mayor. Fuente: Grupo MARTE ESING El efecto térmico es la producción de calor causado por la explosión. Fragmentación Figura 1-10 Efecto de fragmentación. como en una cámara confinada donde el volumen es constante. En una explosión confinada. salvo cuando se emplean mezclas de combustibles hidrocarbúricos. d. un tubo de metal. c. barreras o capas térmicas atmosféricas) para causar un refuerzo de la presión explosiva. deformarse y concentrarse rebotando en superficies reflectoras (por ejemplo. pero un explosivo no confinado gasta una parte determinada de energía al empujar el aire circundante. Fuente: Grupo MARTE ESING Una bomba de fragmentación ordinaria se construye colocando un explosivo dentro de un recipiente frágil como. aire y los explosivos lentos son de 4 a 28 veces mayor que el calor producido por la detonación de TNT. la reacción libera la misma cantidad de energía. El explosivo detonado rompe entonces el recipiente y produce fragmentos que son lanzados a gran velocidad dependiendo del tipo de explosivo utilizado. Una explosión puede ocurrir tanto al aire libre a presión atmosférica constante. Tales reacciones pueden hacer que estas ondas se propaguen a distancias extraordinarias. . Efecto de concentración Las ondas de presión pueden torcerse.Los efectos térmicos generalmente causan menos daño que los efectos explosivos. Estos fragmentos se propagan volando en línea recta y pueden causar danos o la muerte a grandes distancias. En ambos casos. por ejemplo. se dispone de todo el calor liberado como energía útil. Las inversiones de la temperatura atmosférica de baja altura pueden ocasionar un efecto de concentración importante y una desviación de los vientos fuertes pueden provocar una concentración a favor del viento. . Onda de choque La rápida expansión de los materiales de la bomba produce un impulso de altas presiones. ya que más que "empujar" por su duración lo que hace es estrujar.e. a cero grados centígrados. f. Figura 1-11 Ondas de choque. En una mezcla de gas oxhídrico dicha velocidad de la onda sonora sería de 514 m/seg. Presión impelente Figura 1-12 Presión impelente. Fuente: Grupo MARTE ESING La rápida expansión de la bola de fuego genera una onda de choque como cualquier explosión. también llamado onda de choque. g. Fuente: Grupo MARTE ESING . que se mueve desde la bomba en explosión hacia fuera con mucha rapidez. pero de una potencia muy superior. Onda sonora La onda sonora es un pequeño exceso de presión que transmite con una velocidad solo dependiente de la naturaleza del medio en que se propaga. ya que puede aplastar o barrer elementos dañándolos muy seriamente o destruyéndolos por completo. Una persona que se encuentre de pie detrás de una barrera en la línea de la trayectoria del frente de choque de la explosión experimentaría una presión.La onda de presión impelente se forma en el instante de la detonación y comprime la atmósfera que la rodea. Presión dinámica Es el resultado de la velocidad de fuertes vientos y la mayor densidad del aire detrás del frente de choque. Presión incidente Es la presión que viaja en ángulos rectos (90 grados) en dirección de la trayectoria del frente de choque. j. Fuente: Grupo MARTE ESING La onda de presión depresiva sigue a la onda impelente y forma un vació parcial. Ésta es el más potente y destructiva de los efectos producidos por la detonación de los altos explosivos. lo que hace que el aire comprimido y desplazado invierta su marcha y se precipite hacia llenar el vació creado por la onda de presión impelente. i. h. Esta precipitación hacia dentro del aire desplazado moverá también los objetos que encuentre en su camino hacia el punto detonación. Este aire comprimido se conoce como el frente de choque. Aunque la onda depresiva o de presión es menos potente y dura mucho más que la onda impelente. . Presión depresiva Figura 1-13 Presión depresiva. La superficie reflejada no determina la amplificación de la onda reflejada. la onda se ha reflejado y se ha disipado antes de que la estructura expuesta pueda responder al incidente experimentado. Efectos atmosféricos y terrestres Cuando se detona un explosivo en la superficie del suelo. aunque la superficie expuesta falle o se derrumbe. Una pared de concreto reforzado y una ventana de cristal producirán la misma reflexión de la misma onda incidente. se produce una amplificación rápida de la presión como resultado de la acumulación y la reflexión de la onda al rebotar en la superficie.k. Por consiguiente. Presión reflejada Cuando la onda de presión explosiva golpea cualquier superficie en su trayectoria. Si se produce una . Esta reflexión se produce. La onda reflejada se combina y refuerza la onda incidente en la atmósfera. El grado de disipación varía en función del tipo de superficie de que se trate. Fuente: Grupo MARTE ESING. la presión se refleja siempre en ángulos rectos con la superficie expuesta. La onda reflejada se aleja de la superficie objetivo y se disipa a la misma velocidad proporcional a la raíz cuadrada de la distancia recorrida desde la superficie reflejada. el suelo disipa parte de la energía en forma de craterización y sacudida terrestre. Figura 1-14 Destrucción por efectos de la explosión. l. Esto se debe a que la onda de choque explosiva viaja a una velocidad más rápida que el tiempo de respuesta de la superficie reflectora. parte de la energía penetra en la tierra como una onda de choque terrestre y parte se refleja volviendo a pasar a la atmósfera. Cualquiera que sea la dirección. En situaciones reales. Fuente: Grupo MARTE ESING. la humedad relativa. donde LPC7 es libras por pulgadas cuadradas: 6 ONDA MACH: Es la velocidad con que viaja la onda explosiva respecto a la atmósfera dividida entre la velocidad del sonido en el mismo medio y con las mismas condiciones. IPC: Libras de explosivo por pulgadas cuadradas. la altitud. la niebla. La pendiente de la superficie terrestre influye en el efecto de una onda explosiva. m.8 veces la cantidad explotada en la superficie.El siguiente cuadro indica los efectos explosivos de corta duración sobre personas no protegidas.craterización importante. la lluvia y la irregularidad de las superficies del suelo. y el efecto causado a determinadas distancias en pulgadas cuadradas. las estaciones. es la medida que hace relación al poder efectivo de la explosión de una cantidad. La capacidad del cuerpo humano para soportar los efectos de la presión explosiva varía en función de la duración. la cantidad de presión y la orientación del cuerpo respecto a la dirección de la onda explosiva (de pie o en posición boca abajo). las que se inclinan gradualmente ocasionan un aumento formando una onda Mach6. Otros factores que influyen en los efectos de las ondas explosivas son los cambios de la temperatura ambiente y de la presión. la energía explosiva de aire equivalente será 1. Efectos biológicos Figura 1-15 Órganos afectados por la explosión. 7 . 824 130 -180/893 . comprimiendo el aire circundante que forma la onda de presión explosiva.040 Kg.920. 1. por cm2) en la atmósfera que rodea el punto de la explosión.40/207 .275 80/550 100 -120/687 .000 millas por hora (20.1237 200-250/1374-1717 EFECTOS Ligera posibilidad de ruptura del tímpano 50% de posibilidad de ruptura del tímpano Ligera posibilidad de daños a los pulmones Daños graves a los pulmones Ligera posibilidad de muerte 50% de posibilidad de muerte 100% de muerte probable El efecto que causa la sustancia explosiva en el instante de hacer explosión se encuentra establecida por el poder explosivo que genera el TNT. . Estos gases en expansión se propagan hacia fuera a velocidades que llegan a alcanzar hasta 13.9 NATURALEZA DE LAS EXPLOSIONES Cuando se produce una explosión.9 kilómetros por hora). PRESIÓN (lpc/kpa) 5/34 15/103 30 .En el presente cuadro se puede evidenciar el efecto ocasionado por una determinada cantidad de sustancia explosiva la cual de pendiendo del tipo de explosivo detonado y la distancia entre la carga y una persona puede causar daños biológicos que van desde ruptura de tímpano hasta la muerte. se forman gases que alcanzan un alto grado de temperatura que se desplazan a largas velocidades y crean presiones de alrededor de 700 toneladas por pulgada cuadrada (635. Las ondas compresionales o longitudinales producen compresión o expansión del medio sin deformación angular y la partícula material vibra en la dirección de propagación de la onda.1 Ondas Internas o de cuerpo Las ondas Internas transmiten la deformación elásticamente en el interior del medio y se dividen en ondas compresionales o primarias ( P ) y ondas de corte o secundarias ( S ).” e igualmente se transmiten en el aire. tanto mayor es su desaceleración hasta que llega a convertirse en una onda sonora y luego a disiparse completamente. Las ondas de corte o transversales generan un movimiento de partículas perpendicular a la dirección de propagación de la onda.Figura 1-16 Naturaleza de las explosiones. Son más rápidas que las ondas S y producen cambios de volumen. La tasa de disipación de los efectos explosivos es proporcional a la raíz cúbica de la distancia entre la explosión y el objetivo. generando las ondas aéreas. pero no deforma el material por el que se propagan. golpeando y destrozando todo objeto que encuentra a su paso. La velocidad de las . 1. La onda se propaga hacia a afuera en una formación esférica como la ola de un maremoto gigante. Las vibraciones que generan las voladuras se transmiten desde el lugar de la detonación por el terreno generando dos tipos de onda: "Ondas Internas" y "Ondas superficiales. Cuanto mayor es la distancia que recorre la onda de presión desde el punto de detonación.9. Fuente: Grupo MARTE ESING. Esta onda se llama “onda de presión explosiva” y forma lo que se conoce como “frente de choque”. en cambio. las fuentes de estas perturbaciones son las siguientes: • Movimiento del terreno provocado por la explosión. con valores generalmente por debajo de los 20 Hz. En cuanto a la distribución de la energía transportada por los diferentes tipos de ondas.9. Vorobiev (1973). 1. La onda Love produce vibración de las partículas sólo horizontalmente. La onda Rayleigh. En el manual de voladuras de Du Pont se dice que este tipo de ondas dominan el movimiento de la superficie del terreno a distancias de las voladuras de varios cientos de metros. La amplitud de la oscilación de las partículas decrece en este caso de modo exponencial con la profundidad.3 Onda Aérea La onda aérea es la onda de presión que va asociada a la detonación de una carga explosiva. su propagación puede darse en medios con o sin estratificación.2 Ondas Superficiales Las ondas superficiales son aquellas que se generan y propagan a lo largo de interfases producidas por fuertes variaciones en las propiedades elásticas del medio. numerosos investigadores como Miller y Pursey (1955). mientras que el ruido es la parte audible e infrasónica del espectro. . produce un movimiento elíptico retrógrado de las partículas en el plano vertical.ondas transversales es mayor que la de las ondas superficiales.9. Es en la superficie terrestre donde dichas ondas se transmiten con mayor energía. desde 20 Hz a 20 kHz. en forma transversal a la dirección de la propagación. para su transmisión se requiere la existencia de un medio estratificado con una capa de baja velocidad en la superficie. 1. De acuerdo con Wiss y Linehan (1978). Las ondas aéreas son vibraciones en el aire de baja frecuencia. afirman que las ondas Rayleigh transportan entre el 70 y 80% de la energía total. El material por el cual se propagan experimenta cambios de forma pero no de volumen. son las ondas Rayleigh las que constituyen un mayor riesgo potencial de daños en las estructuras que se encuentran a distancias superiores a los 500 m. Los dos tipos fundamentales de onda superficial son las ondas Rayleigh y las ondas Love. debido al brusco cambio que constituye la interfase tierra-aire. La onda aérea.10 PROCESO DE DETONACIÓN DE UN EXPLOSIVO. Una vez que se ha iniciado el explosivo. puertas etc. Esta onda es portadora de la energía necesaria para activar las moléculas de la masa del explosivo alrededor del foco inicial energizado. A la vez que se produce esta onda la masa del explosivo que ha reaccionado produce una gran cantidad de gases a una elevada temperatura. provocando una reacción en cadena. contiene una gran cantidad de energía de baja frecuencia que puede llegar a producir daños directamente sobre las estructuras. el primer efecto que se produce es la generación de una onda de choque o presión que se propaga a través de su propia masa. Las características de la onda aérea son difíciles de predecir pues se ven afectados por factores climatológicos y topográficos. su efecto se suma a la onda de presión primaria. Si esta presión secundaria actúa sobre el resto de la masa sin detonar. Detonación del cordón iniciador al aire libre. velocidad de reacción detonación transición deflagración iniciación Tiempo Figura 1-17 Proceso de detonación. Desplazamiento del frente del banco al progresar la voladura. 1. Escape de los gases a través de las grietas creadas en el frente del macizo rocoso. pasando de un proceso de deflagración a otro de detonación. se produce un régimen de .• • • • • Escape de los gases por el barreno al proyectarse el retacado. En el caso en que la onda de presión de los gases actúen en sentido contrario a la masa de explosivo sin detonar. Fuente: Grupo MARTE ESING. pero generalmente son más comunes las vibraciones de alta frecuencia que se manifiestan como ruido de ventanas. Colisión entre los fragmentos proyectados. . se aprecia que en la cabeza de la reacción viaja un choque puro que inicia la transformación química del explosivo. Los gases en estas condiciones de presión y temperatura se expanden rápidamente y producen un choque u onda de tensión alrededor del medio que les rodea. Roca Comprimida Onda Reflexión Gases expandiéndose Zona reacción Onda de choquePrimaria Plano o tensión C-J Frente de detonación Roca intacta Explosivo intacto Figura 1-18 Proceso de detonación. En la figura. En los explosivos comerciales se producen reacciones químicas importantes por detrás del plano C-J. y presiones que oscilan alrededor de los 500 . por lo menos en las detonaciones ideales. siendo éste de milímetros en los explosivos potentes hasta varios centímetros en el caso del anfo. Por detrás del plano C-J se encuentran los productos de reacción y en algunos casos las partículas inertes. donde se admite el equilibrio químico.1400 MPa.deflagración lenta. Fuente: Grupo MARTE ESING. pudiendo afectar el rendimiento del explosivo pero no a la velocidad de detonación. de tal forma que al ir perdiendo energía la onda de detonación primaria llega a ser incapaz de energizar al resto de la masa de explosivo.Jouget ( C-J ). transformando a éste en nuevas especies químicas. El ancho de la zona reacción primaria es inversamente proporcional a la potencia del explosivo. que tiene lugar a través de la zona de reacción para terminar en el plano llamado de Chapman.4000° C. La detonación consiste en la propagación de una reacción química que se mueve a través de un explosivo a una velocidad superior a la del sonido en dicho material. La mayoría de los productos son gases que alcanzan temperaturas entre los 1500 . produciéndose la detención de la detonación. 11 ENERGÍA EXPLOSIVO LIBERADA DURANTE LA REACCIÓN DE UN Los tipos de energía que son posibles que se generen en este tipo de reacción son calor. o lo que es lo mismo. Fuente: Grupo MARTE ESING. de la presión ejercida por la onda detonante que se propaga a través de la columna. mientras que la última sólo la liberan los explosivos rápidos. pero como son diversas las proporciones con que se liberan en los diferentes explosivos. Figura 1-19 Energía liberada durante una explosión. Es una forma de energía cinética generada por la onda de choque. Es importante hacer hincapié en que la presión detonante generada por un cartucho de explosivo rápido no es igual en todas direcciones. Las 4 primeras son comunes para todos los explosivos deflagrantes y detonantes. luz. debido a que la genera una onda de choque. siendo máxima en la dirección que se va desplazando la onda de choque. sólo las 2 últimas son capaces de efectuar trabajo útil e indirectamente el calor al calentar los gases e incrementar su presión. presión gaseosa y energía de choque. denominada presión de detonación. sonido. y por lo . Energía de choque. De todas ellas.1. el usuario tiene la posibilidad de seleccionar el más adecuado a una determinada aplicación. a. cuya magnitud es función del producto de la velocidad de detonación al cuadrado por la densidad del explosivo. una vez sembradas. Si por el contrario se optara por colocar el cartucho de explosivo apoyado sobre su cara lateral y se iniciara desde uno de sus extremos. el entretenimiento (fuegos artificiales) y la defensa militar. y cerca de cero en sus paredes laterales. Por otra parte.12 IMPORTANCIA DE LOS EXPLOSIVOS La utilización de los explosivos en actos rebeldes es una de las facetas más grises de esta mezcla reactiva de productos combustibles y oxidantes. liquido o una mezcla de ambos confinado en un pequeño espacio denominado tiro. La presión gaseosa denominada también presión de explosión . permanecen activas durante décadas. El propósito claro de grupos tales como la ETA y la guerrilla colombiana es ejercer presión sobre las instituciones establecidas. Energía gaseosa. los efectos de la presión detonante se reducirán seriamente. b. y sugieren establecer un marco jurídico internacional que regule adecuadamente su uso.material. Sus defensores alegan su gran utilidad táctica. convirtiéndose en un peligro para la población civil y obstaculizando la recuperación económica de la zona afectada. los atentados con bombas y otros tipos de artefactos se han convertido en un modus operandi común de organizaciones terroristas para manifestar una situación de disconformidad. de modo que la detonación se desplazara paralelamente a la superficie del material. la minería. especialmente las antipersonales. e iniciarla desde el extremo opuesto a la superficie de contacto explosivo. al reaccionar y transformarse en un gran número de moléculas livianas. Los resultados son. es necesario asegurar la máxima área de contacto con el material que se desea quebrar. la pérdida de vidas o daños en importantes obras de infraestructura. Bien conocidos son . normalmente. quedando sujeto principalmente al impacto de la expansión final de los gases. Esta última es una de las más polémicas ya que uno de los debates más animados se ha generado en torno al comercio y fabricación de las minas terrestres. Variadas organizaciones han puesto en relieve las terribles consecuencias de estas armas que.tanto en el extremo opuesto al de su iniciación. amén de su bajo coste. Generada por el gran incremento de volumen que experimenta un explosivo sólido. y de la relación de los diámetros del explosivo y del tiro. Por estas razones. depende del número de moléculas livianas liberadas por unidad de peso del explosivo. para obtener el máximo efecto fracturador de la presión detonante de una carga explosiva no confinada. en un brevísimo lapso. 1. de la temperatura que alcanzan los gases por la acción del calor desprendido en el proceso. Su utilidad se extiende a áreas tales como la ingeniería civil. el segundo más importante de Colombia. APLICACIONES COMERCIALES Desde la aparición de la pólvora negra como primer explosivo. es importante señalar que el uso de los explosivos en la minería a reducido de forma consecutiva el tiempo para realizar trabajos de voladura que anteriormente llevaban largos periodos de tiempo para realizarlos. los cuales se hicieron de mas fácil extracción por la utilización de materiales explosivos que minimizaron y redujeron el tiempo y esfuerzo que se tenía que hacer antes de la aparición de este tipo de sustancias. a. se dió un gran adelanto en la industria de la minería por el uso de explosivos para la explotación de minerales y otros tipos de materiales pétreos. Fuente: Grupo MARTE ESING.MINERÍA Figura 1-20 uso de explosivos en minería. Con el paso de los años los explosivos evolucionaron creando nuevas sustancias que superaban el poder explosivo de la pólvora negra y aumentaban la producción en el trabajo en las diferentes aplicaciones comerciales en que eran empleados. gracias al uso de explosivos . La industria de la minería ha sido la mas beneficiada con el uso de los explosivos para realizar trabajos que serian de difícil ejecución sin poner en uso este tipo de sustancias. . La minería encontró en el uso de los explosivos el elemento fundamental para la explotación de materiales y minerales.los ataques contra oleoductos tales como el Caño Limón Coveñas. desde entonces el uso de explosivos en el ámbito comercial se a convertido en pieza fundamental para el desarrollo de todo tipo de trabajos de minería. para facilitar el movimiento de tierras en proyectos de construcción de carreteras. como la ruptura de estructuras en hormigón o demoliciones controladas de edificaciones las cuales por el uso de los explosivos se puede desarrollar en forma rápida y controlada. DEMOLICIONES El uso de los explosivos de alto poder en trabajos de demoliciones a tomado gran importancia debido a la gran variedad de cargas para demoler que se pueden encontrar para realizar diferentes trabajos. Fuente: Grupo MARTE ESING. INGENIERÍA: Figura 1-21 uso de explosivos en ingeniería.de características sísmicas evolucionó el trabajo en canteras y en la localización de hidrocarburos por parte de las ondas generadas por las sustancias explosivas las cuales tienen la capacidad de transmitir señales que son captadas por medio de un receptor electrónico. La aplicación de los explosivos en las voladuras para construcción de obras de ingeniería constituye uno de las mas importantes aplicaciones y ha permitido ejecutar la fragmentación de la roca. . ya sea mineral o estéril. túneles. presas. los cuales centran su poder de reacción en base a las sustancias explosivas que las componen. la disminución del trabajo del corazón y el aumento de la sangre que llega al miocardio. En los trabajos de corte de estructuras en acero o metálicas el uso de explosivos plásticos ha marcado la pauta debido a la concentración térmica que alcanza en el momento de la explosión aprovechando este poder para fundir las estructuras y facilitando la labor del ingeniero en los trabajos de corte de materiales metálicos. mayor será el efecto que cause en un blanco. . los explosivos han enmarcado cambios importantes que la han fortalecido en el campo de la producción de nuevos proyectiles de guerra. Si analizamos detalladamente el efecto producido por los explosivos podemos evidenciar que entre mayor efecto tenga la sustancia explosiva. Fuente: Grupo MARTE ESING. lo que provoca la relajación de los vasos sanguíneos. debido al incremento y desarrollo que ha alcanzado por el uso de este tipo de sustancias. - MEDICINA El uso de sustancias explosivas para el tratamiento de enfermedades hacen de los explosivos materias importantes.Figura 1-22 uso de explosivos en demoliciones. El uso de la nitroglicerina en medicina ha creado un fármaco que facilita la formación de ácido nitrito (NO) en el organismo. Para buen desenpeño. - INDUSTRIA En el campo de la industria el uso de los explosivos ha sido de gran importancia. Otro uso importante dado a la nitroglicerina en medicina es como vasodilatador para el tratamiento de enfermedades coronarias. Figura 1-23 Lanzamiento trasbordador espacial. - AVANCE DE LA CIENCIA Con la aparición de la pólvora negra se dió un gran adelanto en cargas propulsoras que a medida que fueron transcurriendo los años se convirtieron en cargas de mayor concentración capaces de desplazar cuerpos que poseen un peso excesivo. Como ejemplo podemos citar los transbordadores espaciales que en nuestros días hacen presencia en el espacio exterior. Fuente: Grupo MARTE ESING. Por medio de la utilización de los explosivos se da un hecho de gran importancia para la humanidad. el infarto agudo al miocardio y la insuficiencia cardiaca congestiva. Hechos como los enunciados anteriormente convierten a los explosivos en elementos de gran importancia para el desarrollo del hombre y acompañan el diario vivir del ingeniero civil que los emplea para los diferentes trabajos en los cuales tienen aplicabilidad. . gracias al poder de propulsión que generan determinadas sustancias explosivas. como lo es la conquista del universo. AUC los usan para crear pánico y presionar entes gubernamentales en beneficios propios.b. ELN. Con formato: Numeración y viñetas . pero hay usos menos beneficiosos para la humanidad en su aplicación. Fuente: Grupo MARTE dLos explosivos son utilizados en otros campos menos beneficiosos para la humanidad. ALQUAEDA FARC. las cuales han sido cruciales en el desarrollo de las guerras que han en marcado la vida cotidiana de nuestra humanidad. Figura 1-24 Misil Tomahawk. Grupos terroristas como ETA. hay situaciones negativas que son importantes nombrar como el uso de los explosivos en la elaboración de armas de destrucción. Este es el empleo menos beneficioso que han originado los explosivos a través de nuestra historia. APLICACIONES BÉLICAS En páginas anteriores habíamos visto la importancia de los explosivos en el desarrollo de la industria. el conocimiento y aprendizaje de las diferentes características que presentan le ayudará y orientará para determinar e identificar el explosivo que más se adapte a sus necesidades. el saber clasificar y determinar las diferentes sustancias y composición química que presentan y la forma adecuada en que se deben emplear. de esta manera se optimizará él trajo y los resultados finales serán mejores. Mediante el desenlace de la lección el ingeniero contará con herramientas suficientes para desarrollar trabajos con explosivos en forma adecuada y acertada. es conveniente además que el ingeniero civil interprete en forma correcta la clasificación y características generales que presentan las diferentes sustancias explosivas con las cuales debe contar para el desarrollo de trabajos de voladuras y corte de estructuras. se hace necesario y de gran importancia el manejo de la terminología usada. . Es de gran importancia para la manipulación y empleo de los explosivos en el campo de la ingeniería civil.UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN Para el desarrollo de trabajos con explosivos por parte del ingeniero civil. Ácido sulfúrico. China. Alexander John Forsyth.EVALUACIÓN DE LA SECCIÓN 1 Marque con una “X” las respuestas que considere correctas. e. Occidente. d. La mesopotamia. 1867. b. La pólvora negra es una sustancia explosiva que tuvo sus orígenes en: a. 2. c. 1492. Ninguna de las anteriores. d. clorato de potasio. 1846. Roger Bacón 4. b. ____ ____ ____ ____ ____ Rusia. b. A qué año se le considera el año de oro de los explosivos: a. d. ____ ____ ____ ____ ____ Fulminato de mercurio. ____ ____ ____ ____ ____ 1250. salitre. carbón vegetal. e. . e. La pólvora negra es una sustancia explosiva compuesta por: a. Berthold Schwartz. d. ____ ____ ____ ____ ____ Alfred Nobel. carbón vegetal. Azufre. c. 3. c. e. glucosa. carbón vegetal. 1346. c. la primera persona que le dió uso a la pólvora negra como elemento propulsor fue: a. 1. b. Salitre. Arabia. Howard Echoward. En 1864 se descubre la pólvora sin humo la cual se encontraba elaborada a base de: a. Moros y árabes. c. b.Alfred Nóbel. c. Alexander John Forsyth. b. e. d. La guerra de Crecy originada en el año 1346 fué un conflicto entre: a. Azufre. ____ ____ ____ ____ ____ Glicerina. a. Johnson y Norvin. ____ ____ ____ ____ ____ Alfred Nobel. b. Berthold Schwartz. Complete las siguientes afirmaciones de acuerdo con las siguientes opciones: . e. carbón vegetal. Nitrocelulosa. Romanos y feudales. d. . 7. b. e. c. 6. d. . En el año 1866 ____________ inventó la dinamita. Nitroglicerina. . Nitrato de amonio. c. 8. La nitroglicerina fue descubierta por: a. Ascansio Sobrero. Feudales Franceses e ingleses.Ascansio Sobrero.Roger Bacón. Ninguna de las anteriores.5. salitre. ____________ Descubrió la nitroglicerina. ____ ____ ____ ____ ____ Negros y blancos. ____________ Fue la persona que hizo los primeros experimentos con ____________ que se tengan noticia. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ∗ Identificar las principales clasificaciones de los explosivos de acuerdo a sus características químicas. ∗ ∗ Describir los agentes y accesorios de las voladuras y su manejo Citar los diferentes elementos secundarios utilizados para llevar a cabo un óptimo trabajo en voladuras. ∗ Reconocer la importancia del empleo y aplicación de las medidas de seguridad en todos los trabajos relacionados con el manejo. Orientar en forma acertada al ingeniero civil en el uso y características generales que presentan las sustancias explosivas y la forma adecuada para su utilización en trabajos de ingeniería civil. a su velocidad de detonación y a su uso. transporte y almacenamiento de los explosivos. ∗ Describir las características y usos principales de las cargas de demolición que conllevaran en determinados casos a facilitar un trabajo de demoliciones determinado. ∗ Citar los principales explosivos de tipo comercial y militar con que cuenta el ingeniero civil para desarrollar diferentes trabajos. .OBJETIVO GENERAL Identificar y conocer la clasificación general de los explosivos utilizados en los trabajos de ingeniería civil y sus subclasificaciones para que el ingeniero haga buen uso de ellos en el campo que le corresponde. . facilita trabajos mecánicos de demoliciones y corte de estructuras.2. fueron elaborados para suplir las necesidades en la vida militar como cargas explosivas de proyectiles de guerra y básicamente cargas de demolición y corte. Fuente: Grupo MARTE ESING. Con lo enunciado anteriormente se ha dado la siguiente clasificación: 2. Estos explosivos presentan características especiales para ser empleados en trabajos de uso militar. podemos identificar la clasificación general de éstos teniendo como parámetros generales potencia del explosivo. sus características generales como la alta velocidad de detonación. empleo en determinados trabajos y efectos mecánicos que cumplen como sustancia explosiva. Se clasifican teniendo en cuenta le velocidad de detonación y las características químicas con las cuales han sido fabricados. CLASIFICACIÓN En forma general y teniendo en cuenta las diferentes características que presentan los explosivos en su composición química y los cambios físicos que originan en el momento de producir explosión.1 EXPLOSIVOS MILITARES Figura 2-1 explosivo militar Carga de demolición M 118. Fuente: Grupo MARTE ESING. . y pólvora sin humo. Fuente: Grupo MARTE ESING. 8 VELOCIDAD DE DETONACIÓN: Es la velocidad con que el explosivo se transforma de su estado natural a un estado gaseoso. esta condición depende básicamente de los compuestos químicos que lo contienen y el medio en que se desplaza. EXPLOSIVOS DEFLAGRANTES.1 DE ACUERDO A SU VELOCIDAD DE DETONACIÓN Si tenemos en cuenta la velocidad de detonación8 de los explosivos podemos identificar que algunos tienen mayor capacidad para transformarse que otros. De acuerdo a la velocidad de detonación se clasifican en: a. La reacción que causa el cambio se denomina deflagración. son los que cambian lentamente de su estado natural al estado gaseoso a una velocidad menor de 2000 metros por segundo.2. EXPLOSIVOS DETONANTES O ROMPIENTES Figura 2-3 PENT explosivo rompiente.1. b. Estos explosivos tales como la pólvora negra. LENTOS O PROGRESIVOS Figura 2-2 Pólvora negra explosivo deflagrante. La reacción que causa el cambio de este tipo se denomina detonación. Estos explosivos están sujetos a reaccionar por medio de diferentes acciones iniciadoras y teniendo encuenta la formulación química van a determinar parámetros para su uso y la acción explosiva que producirán en su trabajo mecánico. EXPLOSIVOS QUÍMICOS Figura 2-4 Sustancia química explosiva. Estos gases ocupan durante un instante un espacio ligeramente mayor que el ocupado por el explosivo.Estos explosivos son los que cambian rápidamente de su estado natural a su estado gaseoso a una velocidad mayor de 2000 metros por segundo. el efecto destructor y la acción mecánica que cumplen pueden variar dependiendo de su configuración química. todo tipo de elemento que se inicia con un detonador y da un rendimiento de trabajo y producción con base a la detonación y los que podemos manipular. Cuando se produce el estallido de un explosivo detonante la onda llamada “ONDA DETONADORA EXPLOSIVA”. .1. Fuente: Grupo MARTE ESING.2 DE ACUERDO A SU REACCIÓN QUÍMICA De acuerdo a las diferentes sustancias y compuestos químicos con los que son elaborados los explosivos hacen que estas sustancias sean de mayor o menor poder. se transmite por el total de la masa del explosivo convirtiéndolo casi instantáneamente en gases. 2. Son todos los explosivos que nosotros vemos. Se clasifican en: a. . en estos tenemos los que se elaboran basándose en materiales radioactivos tales como el uranio. Esta clase de sustancias a diferencia del explosivo de uso militar no es utilizada como cargas de demolición y corte. voladura a cielo abierto. choque o el exceso de altas temperaturas. almacenamiento. Estos presentan una elevada estabilidad teniendo encuenta que la mayoría de estos productos no reaccionan ante agentes externos como la fricción. plutonio.2 EXPLOSIVOS COMERCIALES Figura 2-5 Explosivo de Uso comercial PENTOFEX. Son elaborados para ser utilizados en el ámbito comercial. la carga produce facturación en las rocas o barrenos en que son empleadas elevando la seguridad en su empleo. su efecto mecánico lo cumplen al producir abundante masa en el momento en que es mezclada con otros adictivos. en túneles. 2. en la explotación de canteras.b. c. y transporte totalmente especial. merecen manipulación. se puede obtener producción a largo plazo o después de su activación. EXPLOSIVOS NUCLEARES Son aquellos cuyo rendimiento de producción se fundamenta o se basa en la radiación. Estas sustancias tienen como característica que no producen detonación. etc. EXPLOSIVOS ESPECIALES: Son todos aquellos que reúnen condiciones y características especiales para ser utilizados en grandes profundidades y situaciones de temperatura y presión en las mismas. etc. debido a su baja velocidad de detonación y a su configuración. Fuente: Grupo MARTE ESING. 3 CARACTERÍSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS A continuación haremos referencia a las principales características de los explosivos en su composición química.1 SENSIBLES AL DETONADOR No. poder rompedor y capacidades para ser utilizados en diferentes medios y usos comerciales. Los explosivos insensibles al detonador son llamados agentes de voladura. emulsiones. si éste reacciona a esta acción se le denomina explosivo sensible al detonador. etc.8. 08 no es lo suficientemente potente para la ignición. Indugel AV. para iniciar su proceso de explosión ya que el detonador No. 08 Para de terminar la sensibilidad de un explosivo al detonador común No. 08.2. 800. las cuales facilitan la acumulación de gases que permiten un mayor efecto de fracturacion en rocas y en trabajos generales de ingeniería. En este grupo encontramos todos los explosivos que inician su proceso de ignición con el detonador No. estas sustancias necesitan de un booster. INSENSIBLES AL DETONADOR No. Son empleados como carga principal en las voladuras a cielo abierto. ejemplo.2. para la iniciación de estos explosivos se requiere adicionar una carga reforzadora o booster. 2. se realizan pruebas en la cual se somete al explosivo a la acción del detonador. entre ellos tenemos los slurries. Indugel Plus. al no reaccionar se le denomina no sensible al detonador.La composición química de estos productos se basa en el uso de los nitratos y emulsiones que le brindan seguridad para su manejo en el campo de la minería y trabajos de ingeniería en general. debido a sus bajas velocidades de detonación. dinamita. etc. 2. 08 Se caracterizan por su baja sensibilidad al detonador y su elevada estabilidad. . hidrogeles. 2.2. como carga de demolición.350 m/seg. TRINITROTOLUENO (TNT) El 2. El nombre químico del RDX es 1. B y C. Par el uso del RDX. El RDX se usa por sí solo como la carga de base en las cápsulas detonantes M-6 eléctricas. La abreviación RDX proviene de las siglas en inglés Royal Demolition Explosive.triazina. No se conocen ni el sabor u olor del RDX. a los cuales les aumenta su poder.RDX (CICLONITA) Figura 2-6 Explosivo RDX.6-trinitrotolueno es un sólido amarillo.3.3. El TNT es el explosivo militar más común y . El principal uso del RDX. alcanza una velocidad de detonación de 8. es para la elaboración de explosivos mixtos de gran poder explosivo como las composiciones A. es uno de los explosivos militares más poderosos.4. También se conoce como ciclonita o exógeno. las temperaturas pueden oscilar entre los 4000 a 5000 grados centígrados. Es un polvo blanco y es sumamente explosivo. Es usado en explosivos y también en combinación con otros ingredientes no explosivos. Entre las características principales que posee este explosivo es el alto grado térmico que alcanza en su momento de detonar. carga rompedora.5. sin olor. Es un producto sintético que no ocurre naturalmente en el medio ambiente. Cuando se quema con otras sustancias produce humo. que no ocurre naturalmente en el ambiente.5-trinitro-1. El RDX es altamente sensitivo y tiene un efecto destructor. Fuente: Grupo MARTE ESING. de corte y la elaboración de explosivo mixto se debe desensibilizar para lograr convertirlo en una sustancia estable y fácil de manipular. alcohol y aceite caliente. Sustancia química muy estable. Se usa como un explosivo estándar para la evaluación de otros altos explosivos militares.6-trinitrotolueno en los Estados Unidos se lleva a cabo solamente en arsenales militares. y en explosiones bajo el agua. alcanza una velocidad de detonación de 8. Es casi insoluble en agua. comparable a la ciclonita (RDX) y a la Nitroglicerina.900 m/seg. Sólido color amarillo claro a café oscuro. La producción de 2. Figura 2-7 Explosivo TNT. es altamente sensitivo y es uno de los explosivos militares más poderosos. bombas y granadas. . Fuente: Grupo MARTE ESING. en la industria. 9 EXPLOSIVO MIXTO: son aquellos explosivos que están elaborados a base de varias sustancias explosivas que aumentan su poder y en determinadas mezclas desensibilizan las sustancias explosivas para hacerlas seguras para su empleo. Explosivo militar utilizado internacionalmente. y puede usarse en demoliciones subacuáticas. es usado en proyectiles militares. Muy seguro y no higroscópico. El PENT se usa en algunas cargas multiplicadoras. Soluble en acetona.4. los cordones detonantes y en algunas cápsulas detonantes. Prácticamente insoluble en agua. Posee una velocidad de detonación de 6. ½ y ¼ de libra. rompedora o de demolición. Punto de fusión 80° C.por sí solo o como parte de un explosivo mixto9. es ampliamente usado como carga multiplicadora.300 m/seg. viene en presentaciones de 1 libra. PENT El Pentranitrato de Pentaeritrita Sólido cristalino color blanco. También se conoce como octágeno y tetramina de ciclotetrametileno. . El Tetril es más sensitivo y más poderoso que en TNT. se usa como carga de demolición.Figura 2-8 Explosivo PENT. Es un sólido incoloro.Relleno cordón detonante. TETRIL Figura 2-9 Explosivo TETRIL. velocidad de detonación 9124 m/s. se encuentra fabricado a partir de PENT y RDX.Soluble en acetona. Velocidad de detonación 7. HMX El HMX viene de la sigla en inglés High Melting Explosive. . es más poderoso y tiene mayor potencia rompedora . EL Tetril se usa por sí solo como una carga multiplicadora y también se usa en algunos explosivos como carga de ruptura o demolición. poco soluble en agua. solamente una pequeña cantidad de HMX se evaporará al aire.Punto de fusión 140° C. No se conocen ni el sabor u olor del HMX. .100 m/seg. . Fuente: Grupo MARTE ESING. puede encontrarse en el aire adherido a partículas suspendidas o a polvo. .Explota por percusión. TETRITOL Explosivo mixto contiene un 75% de tetril y un 25 % de TNT. sin embargo. Fuente: Grupo MARTE ESING. . . de fórmula C3H5(NO3)3. transportar. es ocho veces más potente que la pólvora.Liquido aceitoso color amarillo claro.Sabor dulce.000 veces su propio volumen de gas. La nitroglicerina es hoy en día un explosivo común. .8 ° y otra de 13.Prácticamente insoluble en agua. Se emplea en el campo de la medicina como agente dilatador en venas y arterias en dosis de 0. alcanza una velocidad de detonación de 7. y generalmente se mezcla con materiales inertes y porosos como el aserrín. NITROGLICERINA Potente explosivo. soluble en alcohol. derivado de la glicerina mediante el tratamiento con una mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico. La nitroglicerina arde lentamente si se calienta al aire libre. al detonar. . la nitroglicerina no se utilizó como explosivo hasta que el ingeniero e inventor sueco Alfred Nobel la empleó para fabricar dinamita en 1866. y se usa con base explosiva de las dinamitas comerciales. . La Nitroglicerina es uno de los explosivos más rápidos y poderosos.2 a 0.5 ° Se C. Produce dos formas cristalinas: Una con un punto de fusión de 2. C. aceitoso.Aumenta su sensibilidad por acción del calor o frío excesivo.Más denso que el agua. solidifica a 12 ° C.Muy sensible al golpe. comparable con el RDX y PENT. con una densidad de 1.700 m/seg. pero explota al calentarla en un recipiente cerrado o si alcanza una temperatura de 218 ° Es muy sensible a los golpes por lo que resu lta peligrosa de C.Velocidad de detonación de 7. . fricción o choque. . incoloro o ligeramente amarillo.60 g/cm3 y un olor suave a quemado. Aunque fue descubierta en 1846.Su inhalación produce dolor de cabeza. . Es un líquido pesado. produce alrededor de 10. .6 mg. acetona y cloroformo.que el TNT y es menos sensitivo que el Tetril.000 m/seg. estable e insensible al calor y a las descargas eléctricas. 15% de carbón vegetal y 10% de azufre. para su iniciación requiere la presencia de una carga reforzadora que aumente la capacidad del detonador. Fuente: Grupo MARTE ESING. Entra en la composición de la pólvora negra ya que . Es el componente principal en la elaboración de los explosivos sísmicos y en la mayoría de los agentes de voladura. Es utilizado para la elaboración de explosivos mixtos y para cargas direccionales y de brecha. preparación y empleo. Entre las numerosas sustancias explosivas. por su composición. debido a esto presenta dificultades para ser utilizado en voladuras con presencia de humedad. y es una sal del ácido nítrico (HNO2) con el potasio (K). la pólvora negra. Es una sal higroscópica. compuesta de 75% de nitrato de potasio. de gran importancia universal debido a su aplicación a las armas de fuego. El Azufre es un elemento químico sólido y cristalino de un color amarillo muy característico. es el que aporta el oxigeno para la combustión de la pólvora. Este componente por sus cualidades de fuerte oxidante.NITRATO DE AMONIO El nitrato de amonio es un explosivo de baja sensibilidad. ya que sin la presencia de éste (el oxigeno) no puede haber combustión. constituyen un grupo especial diferente a los demás explosivos. El nitrato de potasio se expresa químicamente como KNO3. PÓLVORA NEGRA Figura 2-10 Pólvora Negra. El compuesto C-4 con el tiempo reemplazará el compuesto C-3 como carga de demolición y también se usa como carga rompedora. es conocido como barra de demolición M112. aumentando la velocidad además de mejorar la estabilidad ya que es un elemento insensible a la humedad. Tiene más potencia rompedora que el compuesto C-3 y es moldeable a una amplia gama de temperaturas (-70GF a + 170GF). . El Carbón utilizado para la preparación de la pólvora negra debe ser seleccionado con mucho cuidado por la gran importancia que asume como combustible base de nuestra mezcla. cuando es de granos gruesos. este debe ser lo más puro posible.facilita la propagación de la combustión. COMPUESTO C-4 Figura 2-11 Composición C-4. enciende instantáneamente a 300 grados centígrados al aire libre quema lentamente. es decir que tenga la menor cantidad de cenizas. El azufre en estado natural tiene la propiedad de fundir a los 115º C y de quemar a los 250º C. es la base fundamental para la fabricación de las minas kleymor. La mayor parte de los residuos que deja la combustión de la pólvora negra son cenizas de carbón y pueden llegar a ser el 50% del peso original de la pólvora. Fuente: Grupo MARTE ESING. es la base fundamental para la elaboración de la mecha de seguridad.040 m/seg. alcanza una velocidad de detonación de 8. y de granos finos 680 m/s. Para su iniciación se emplea una mecha de seguridad o un inflamador eléctrico. Es el más estable y está menos sujeto a la erosión por causa del agua cuando se usa para demoliciones subacuáticas. La Pólvora negra es el más antiguo de los explosivos y propulsores conocidos. El compuesto C-4 es un explosivo mixto que contiene 91% de RDX y 9% de plastificante no explosivo. Confinada quema a 180 m/s. . pentofex..Utilizado en demoliciones submarinas.Color blanco. y hasta consideró seriamente el convertirse en escritor. Inventó la dinamita haciendo absorber nitroglicerina por un alga llamada diatomea (Tierra de diatomeas). es resistente a la humedad. sustancia explosiva estable.Alcanza un alto grado de temperatura al explotar. Es la base fundamental para la fabricación de los torpedos bangalores. entre otros. . ½ . La Pentolita es una mezcla de PENT y TNT. DINAMITAS Nóbel inventó la dinamita en 1866 y después fundó compañías y laboratorios en más de 20 países alrededor del mundo. Se usa una mezcla de 50% de PENT y 50% de TNT como carga multiplicadora en ciertos modelos de cargas direccionales debido a su alto poder de velocidad de detonación que alcanza 7. . . sismofex. Además de ser menos peligrosa que la nitroglicerina era más cómoda de transportar porque se podía llevar en forma de barras. ¼.Explosivo moldeable. cargas defensivas dirigidas. también se dedicó a escribir poesía y drama. La Pentolita es utilizada como carga de demolición adaptable a diferentes presentaciones de 1.. cargas huecas.450 m/seg. . . .Produce humo en el momento en que se quema. Fuente: Grupo MARTE ESING.Resistente al agua. Es poseedor de más de 350 patentes. PENTOLITA Figura 2-12 Composición C-4. 1/8 de kilogramo y como carga reforzadora para la iniciación de los explosivos insensibles al detonador.Utilizado en las cargas de demolición y corte. 15% de TNT y 10% de desensibilizadores y plastificantes que minimizan la sensibilidad del RDX. Sin embargo. de zanjeo y de demolición. contienen nitroglicerina y varias combinaciones de absorbentes. incluyendo el despeje de campos. y para operaciones de cantera. se ha realizado con la colaboración entre los usuarios y los fabricantes. Se emplea principalmente para el retiro de tocones. El mejoramiento y evolución de los productos explosivos. Figura 2-13 Dinamita Militar. la dinamita también fue de gran utilidad en la fabricación de explosivos.25 pulgadas y longitud nominal de 8 pulgadas. contra construcciones militares. del epíteto "mercader de la muerte". con diámetro nominal de 1. La dinamita militar no se congela ni suda durante su almacenamiento. los recipientes no requieren el cambio de . Está empacada en cartuchos cilíndricos de papel recubierto de parafina y de 1/2 libra de peso.El uso de la dinamita hizo que muchas tareas pertenecientes al mundo de la construcción y la minería progresaran a una velocidad sin precedentes en la historia. es apropiada para demolición submarina. Las dinamitas se usan para voladura y demoliciones de tipo general. DINAMITA MILITAR La dinamita militar es un explosivo mixto que contiene 75% de RDX. oxidantes. con la notable excepción de la dinamita militar. aún a pesar de sus actividades humanitarias. antiácidos y reactivos depresivos del punto de congelación. La mayoría de las dinamitas. aplicación que se generalizó hasta el punto de hacerle acreedor. por esto. Fuente: Grupo MARTE ESING. INDUMIL ofrece dinamitas plásticas (FEXAGEL) y pulverulentas (SEMIGEL). la formación de cráteres y zanjas. y su composición no es higroscópica. . FEXAGEL Figura 2-14 Dinamita Fexagel. el cual se reemplaza por nitratos y otros compuestos. Corresponde al grupo de las gelatinas especiales. en las cuales parte del Nitrogliceroglicol. desde voladuras de rocas de consistencia mediana a rocas extremadamente duras. Ésta es más segura para almacenar. Fuente: Grupo MARTE ESING. Cuenta con un amplio campo de aplicación. no se debe usar dinamita comercial en las áreas de combate. especialmente adecuada para la mayoría de las explotaciones mineras en rocas de dureza media tales como cantera. no es eficaz como carga de corte o de ruptura.posición durante su almacenamiento. no se recomienda su uso en barrenos con agua. pues se dificulta el cargue y puede deteriorarse rápidamente al romperse la envoltua. industria del cemento y similares. manteniendo su balance de Oxígeno positivo. manejar y transportar que 60% de las dinamitas comerciales. Fuente: Grupo MARTE ESING. Su resistencia a la humedad es limitada. A menos que sea necesario. manteniendo su balance de oxígeno positivo. por lo que el papel de su envoltura ha sido parafinado interna y externamente. SEMIGEL Corresponde al tipo de dinamitas pulverulentas con baja incorporación de Nitrogliceroglicol. se ha reemplazado por nitratos y otros compuestos. INDUGEL PLUS Es Figura 2-15 Indugel Plus. 300 a 4. Presentación del explosivo Indugel en referencia al producto elaborado por la industria militar colombiana FEXAR. Encartuchado en tubos de polietileno grapados en sus extremos y embalados en cajas de cartón con un peso de 25.2 Kg. de peso bruto. polvo de aluminio y agua. COMPUESTO A3 Figura 2-16 Compuesto A3. Explosivo denso. ya que posee nitrato de Amonio el amatol es un compuesto higroscópico. slurries gelatinosos. 7. es utilizado para trabajos de voladura en canteras. ideal para la voladura de rocas. posee una velocidad de detonación de 4. AMATOL Mezcla de nitrato de amonio y TNT. Cartuchos con numeración codificada visible e invisiblemente. 6. 4.700 m/seg.0 Kg. 3. No produce dolores de cabeza durante su almacenamiento y empleo.un explosivo a base de nitrato de amonio. alcanza una velocidad de 4. 2. 26 X 250 32 X 250 38 X 250 44 X 250 CAJA 154 TACOS PESO 162 grs. es altamente resistente a la humedad. fácilmente sumergible en agua y con alta energía específica. CAJA 54 TACOS PESO 463 grs. .900 m/seg. Elevada seguridad en su manejo debido a su baja sensibilidad al roce y al impacto. Fuente: Grupo MARTE ESING. peso neto y 26. 5. CAJA 102 TACOS PESO 245 grs. CAJA 72 TACOS PESO 347 grs. Sensible a detonador N° 8. Era usado como carga base en los torpedos bangalores. 1. debe almacenarse en recipientes herméticos. Excelente resistencia al agua. alcanza una velocidad de detonación de 7.100 m/seg. velocidad de detonación de 8. COMPUESTO B4 Contiene 60% de RDX.5% de silicato de calcio. utilizado como carga multiplicadora en las más recientes cargas direccionales y torpedos bangalores.800 m/seg. es el explosivo mixto a base de RDX de mayor poder. también se usa como carga principal en los proyectiles de alto explosivo plástico. COMPOSICIÓN B Figura 2-17 Composición B.Explosivo mixto. se usa como carga principal en los más recientes modelos de torpedo bangalores y cargas direccionales. contiene aproximadamente 60% de RDX. . Fuente: Grupo MARTE ESING. contiene el 91% de RDX y 9% de cera que cubre las partículas de RDX. Fuente: Grupo MARTE ESING. 39% de TNT y 1% de será. EXPLOSIVO SÍSMICO Figura 2-18 Explosivos Sísmicos. alcanza una velocidad de detonación de 7.5% de TNT y 0. 39. las desensibiliza y sirve de aglutinador. a la vez es utilizada en la elaboración de granadas de mortero y de mano. se utiliza como carga principal de las cargas direccionales debido a su potencia destructora y a su alta velocidad de demolición.800 m/seg. explosivo altamente resistente a la humedad. Explosivo mixto. La excelente resistencia al agua que caracteriza a los explosivos sísmicos. Este explosivo se suministra como dinamita gelatinosa y es envasado en cartuchos plásticos sellados herméticamente. La constancia de sus características de detonación garantiza la calidad de los registros sismográficos. requieren de una carga reforzadora que aumente el poder del detonador. Agente de voladura a base de nitrato de amonio y otros compuestos como combustibles que mejoran sus propiedades explosivas. 8. debido a su alto estabilidad que las hace seguras para su manipulación. Fuente: Grupo MARTE ESING. gas y otros recursos naturales. No requiere reforzadores ni explosivos primarios. Debido a su alto contenido de nitrato de amonio es extremadamente sensible a la humedad por lo cual no puede ser utilizado en barrenos con agua. 2. especialmente en pozos sometidos a altas presiones hidrostática. . estos explosivos tienen como característica general que no es sensible al detonador común No.4 AGENTES DE VOLADURA En el uso de explosivos comerciales en trabajos de ingeniería civil a sido de gran importancia por el incremento de los agentes de voladura. iniciándose con un detonador sismográfico.Se emplean en la exploración sísmica con el fin de ubicar yacimientos de hidrocarburos como petróleo. Estas sustancias explosivas están reglamentadas en el uso de la ingeniería civil. orientando su empleo en las voladuras a cielo abierto y en túneles. ANFO Figura 2-19 Anfo. garantiza un óptimo rendimiento. Los cartuchos tienen tapa porta fulminante con rosca para el acoplamiento axial de varios cartuchos en columna. No sensible al Detonador No. Preferiblemente debe usarse el cordón detonante de bajo grámaje a todo lo largo del barreno.78 m/s 2300 Kj/Kg 5103. Empacado en bolsas con 25.13 Kcal/Kg. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: PARÁMETROS DENSIDAD VOLUMEN DE GASES CALOR DE EXPLOSIÓN VELOCIDAD DETONACIÓN POTENCIAL RESISTENCIA AL AGUA UNIDAD DE MEDIDA ANFO ALUMINIZADO g/cm3 0. canteras. ya que el Nitrato de Amonio es higroscópico. Se recomienda su empleo en diámetros superiores a 50 mm. como carga de columna en voladuras. Su uso y manejo es muy seguro. ) 25 25 GRANEL ALANFO Son agentes de voladura que contienen en su formulación aluminio. Velocidad de detonación de 1000 a 2500 m/s. debido a que no es sensible a choque y fricción. PRODUCTO ANFO FEXAR ANFO DESCENTRALIZADO ANFO INSITU DIMENSIÓN PESO POR EMPAQUE ( Kg.El nitrato de Amonio es un ingrediente especial en casi todos los explosivos comerciales. Desde su introducción en 1950. No se recomienda utilizar Alanfo en barrenos donde se presenta agua. minería. Ninguna resistencia al agua. Insensible al choque y fricción. los productos ANFO han encontrado un uso extensivo en una gran variedad de aplicaciones en voladuras a cielo abierto y en terreno seco.89 lt/Kg. Se utiliza en obras civiles.0 Kg. incluyendo a la dinamita y a los hidrogeles. 891. No produce dolores de cabeza durante su almacenamiento y empleo. Muy seguro en su uso y manejo. 1219. y. 8. de peso neto. etc. aumentando su densidad con respecto a los anfos normales.55 horas NULA . . Ninguna resistencia al agua. Agente de voladura resistente al agua. . Fuente: Grupo MARTE ESING. Insensible al choque y fricción. elaborado a base de emulsiones y de nitrato de amonio. USOS . . INDUGEL AV 800 Figura 2-20 Indugel AV 800.600 m/seg.Explotación de calizas en mediana minería. tienen gran resistencia al agua y una consistencia que facilita su manejo. Tienen el inconveniente de no acoplarse al mismo diámetro del barreno. Están sensibilizados por varias sustancias como aluminio.Explotación de roca blanda o semidura.HIDROGELES Son explosivos introducidos en los años sesenta. nitrato de monometilamina. Como su nombre lo indica son explosivos gelatinizados a base de agua y tienen un desempeño similar a las dinamitas pero con grandes ventajas en lo referente a seguridad. produciendo una pérdida de energía ya que se utilizan encartuchados. usando iniciador multiplicador de fondo.En voladuras a cielo abierto sin presencia de agua. Por lo regular se usan como carga de fondo o cuando los barrenos tienen gran cantidad de agua. no produce dolores de cabeza durante su almacenamiento y empleo. elevada seguridad en su manejo debido a su insensibilidad al roce y al impacto. CARACTERÍSTICAS Muy seguro en su uso y manejo. alcanza una velocidad de detonación de 4. canteras u obras de construcción. baja toxicidad y buena resistencia al envejecimiento. . Empacado en bolsas con 25. de peso neto. medianos. 8. Se recomienda su empleo en diámetros superiores a 50 mm. Constituidos por una mezcla de componentes oxidantes y reductores capaces de reaccionar violentamente cuando se les activa mediante un iniciador. Fuente: Grupo MARTE ESING.0 Kg. porque en su fabricación y manejo son muy seguros. No sensible al detonador No. La ventaja que presenta es que contiene componentes intrínsicamente explosivos en su formulación. tanto en voladura subterránea como a cielo abierto y en demoliciones. Son empleados en la voladura de rocas de dureza media en calibres pequeños. todos estos componentes actúan dispersos en un medio acuoso. tanto interior como exterior. DIMENSIÓN Diámetro x largo en mm 75 X 500 85 X 460 127 X 420 UNIDADES POR CAJA 10 8 4 PRODUCTO INDUGEL AV 800 INDUGEL AV 800 INDUGEL AV 800 SLURRIES Figura 2-21 SLURRIES. barrenos húmedos. Son explosivos de base Acuosa y mezcla de nitrato de amonio. de consistencia viscosa son utilizados para la elaboración de los indugeles.No produce dolores de cabeza durante su almacenamiento y empleo. Cierto compuesto activo es un agregado conocido como emulsificante a la fase aceitosa (combustible). . Sabiendo que el combustible es muy concentrado la relación de volumen entre estas dos fases es de 90:10 Las emulsiones son una mezcla de dos líquidos no solubles entre si. rodeados de un combustible que es incapaz de mezclarse. Figura 2-22 EMULSIONES. Fuente: Grupo MARTE ESING. Esencialmente esto nos lleva a relacionar una fase acuosa de oxidante (nitrato de amonio liquido) y una fase aceitosa de combustible (fuel oil y emulsificantes). las cuales en su enfriamiento experimentan cristalización en los oxidantes creando un mayor contacto intimo entre las fases. Como en todos los explosivos el balance de oxigeno en las emulsiones es muy importante para su eficiencia y su óptimo desarrollo.EMULSIONES Las emulsiones son materiales explosivos que contienen cantidades importantes de oxidantes disueltos en gotas de agua. el cual permite una estabilidad entre las fases en su homogenización. Esta mayor intimidad entre las fases acuosa y aceitosa en las emulsiones da como resultado: Velocidades de detonación más altas Diámetros críticos más pequeños Iniciadores mas pequeños Siendo estos un indicativo de una reacción mas eficiente. las cuales por su fuerza de adherencia e inestabilidad termodinámica existe una tendencia a separación de las fases. Generalmente son hechas en mezclas calientes. Una fase acosa y una fase aceitosa. Formación de una fase interna con partículas de solución oxidante agrupadas entre si nos dan severos resultados en sus propiedades y características: Primero, la cercanía de las partículas resultan en una viscosidad alta evitando agregar gelatinizantes. Segundo, cada partícula de oxidante es rodeada por una capa de combustible creando mayor intimidad entre las fases. Tercero, la fase continua de aceite nos da una barrera que determina en la emulsión la gran resistencia al agua. 2.5 ACCESORIOS DE VOLADURA Como su nombre lo indica en este grupo clasificamos todos aquellos accesorios que son necesarios para complementar el proceso de explosión en los explosivos dentro de éstos encontramos: CORDÓN DETONANTE Figura 2-23 Cordón Detonante Fuente: Grupo MARTE ESING. Es tubo flexible que contiene en el núcleo un explosivo de alta velocidad se utiliza para: a) Detonar otros explosivos de alta velocidad con los cuales tiene contacto. b) Transmitir una onda de detonación desde el cordón detonante a otro cordón detonante, fulminante no eléctrico o booster. En la práctica el cordón detonante se aplica en los trabajos a cielo abierto, para la explosión de cargas localizadas en perforaciones. En este proceso tiene máxima importancia la detonación completa de las cargas, cuando el cordón detonante se prolonga por toda la longitud de las perforaciones. Su envoltura tiene 3 capas: una interior, en la cual se encuentra la sustancia explosiva, una capa exterior cubierta con masilla y el recubrimiento del cordón que es plástico de diferentes colores. El diámetro del núcleo es de acuerdo al gramaje con que cuenta el cordón viene en presentaciones de 3, 6, 12, 40, 80 gramos, su velocidad de detonación es de 7.500 a 8.000 m/seg. Es utilizado a menudo en canteras grandes y minas para iniciar explosivos altos y hoy es particularmente común en las voladuras suaves. MECHA LENTA Figura 2-24 Mecha Lenta Fuente: Grupo MARTE ESING. La mecha de seguridad es el medio por el cual se transmite el fuego de una velocidad uniforme hasta un detonador ordinario o hasta el explosivo. La mecha de seguridad está conformada por un núcleo de pólvora negra rodeado de varias capas de hilados y materiales impermeables que lo hacen resistente a la humedad, abrasión y esfuerzos mecánicos, está provista de un recubrimiento de plástico o brea que le proporciona una buena seguridad de funcionamiento bajo el agua, y cuyo tiempo de combustión es de 130 seg./mt con una tolerancia de más o menos 10 Seg. MEDIDAS DE SEGURIDAD CON LA MECHA LENTA a. Debe mantener en buen estado la cubierta, en clima fríose debe calentar ligeramente la mecha antes de su empleo, para evitar que se parta el impermeable. b. No usar tramos menores de 60 cm. c. No corte la mecha si no unos segundos antes de ser utilizada. Corte unos 4 cms para asegurarse que la pólvora no se encuentre húmeda. d. No asegure la mecha a las cápsulas con herramientas diferentes a las recomendadas por técnicos en explosivos (pinzas M-2). e. El encendido de la mecha debe ser el adecuado, no emplear métodos que retarden el ejercicio o que afecten la capa exterior de la misma. a. Cuando encienda la mecha verifique que las chispas no hagan contacto con el explosivo. b. Nunca tenga explosivos ni detonadores en la mano mientras esté encendiendo la mecha. MICRO RETARDOS Figura 2-25 Micro Retardos Fuente: Grupo MARTE ESING. El retardo para cordón detonante es un accesorio de voladura conformado por un protector plástico moldeado adecuadamente dentro del cual va ensamblada una cápsula de aluminio que contiene el elemento de retardo y un fulminante respectivo. En ambos extremos del plástico hay un dispositivo que permite ubicar el cordón en forma de "U", el cual será fijado por sus respectivas cuñas de seguridad. Este tipo de retardo se diseñó para trabajar en las dos direcciones puesto que el cordón detonante está en contacto en ambos extremos de la cápsula, la que tiene una carga suficiente para iniciarlo. Este accesorio se utiliza para retardar la iniciación de los taladros dando secuencia a la formación de las caras libres y es colocado en las líneas troncales de cordón detonante de las redes de voladuras, en minería a cielo abierto, canteras y cualquier trabajo de remoción de rocas. Su operatividad es sumamente fácil y rápida. La selección adecuada de los retardos da como resultado una mejor fragmentación y mínima proyección del material volado; además proporciona un mejor control de rotura hacia atrás en la última fila y de los niveles de vibración del área circundante. Su característica de no eléctrico hace que pueda ser usado en cualquier condición de terreno y tiempo sin los riesgos de una iniciación prematura. La variedad en los períodos de retardo permite utilizarlos en filas o individualmente en cada taladro. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: Tiempo en milisegundos: 9 17 25 35 42 50 75 100 Color Protector Plástico: verde amarillo rojo naranja celeste azul blanco Potencia explosiva: Equivale a un detonador No. 6 lila aún submarinas si está debidamente protegido contra el agua. ya sea en trabajos de remoción de materiales rocosos. INICIADORES DE MECHA Émbolo Anillo de tiro Pasador de seguridad Sostén de la espoleta Conjunto del percutor Fulminante Tapón de embarque Fulminante Tapa superior Arandela pequeña Resorte del pasador de disparo Banda de protección Arandela grande Collar Figura 2-27 Encendedor de mecha M60. Procedimiento: . Fuente: Grupo MARTE ESING. Tiene como objetivo producir un retardo en líneas troncales de cordones detonantes.CONECTOR DE SUPERFICIE Figura 2-26 Conectores de Superficie. El conector de superficie es uno de los productos que conforman el sistema de iniciación eléctrico de cargas explosivas. Se emplean estos dispositivos para encender mecha lenta de seguridad en todas las condiciones meteorológicas. en minería a cielo abierto y subterráneo. Fuente: Grupo MARTE ESING. con alta presión y velocidad de detonación. Se le conoce también como primers o cebos. conformado por mezcla de potentes explosivos. canteras y eventualmente en minería de subsuelo. el tirón del anillo de tracción suelta el conjunto del percutor. Gran presión de detonación y alta densidad. por lo que las columnas explosivas que serán activadas con éste. Este procedimiento asegura la mecha lenta de seguridad cuando se aprieta la copa de extremo en el encendedor.Introduzca la espoleta a través de un ojal de caucho y un collar ranurado. éstos se usan en la voladura de taladros de diferentes diámetros en las minas de tajo abierto. El BOOSTER es un explosivo potente de alta densidad. Sin el pasador de seguridad. CARACTERÍSTICAS Excelente resistencia al agua. donde un fulminante común o el poder explosivo de un cordón detonante no los activa. velocidad y presión de detonación. lo cual redundará favorablemente en los resultados de las voladuras. Fuente: Grupo MARTE ESING. . MULTIPLICADORES (BOOSTER O PRIMER) Figura 2-28 Booster. maximizarán su desarrollo energético. PENTOFEX Multiplicador iniciador de fondo de barreno de los agentes de voladura. lo que permite que el pasador de disparo inicie el cebado y que se encienda la mecha lenta de seguridad. Son utilizados para iniciar explosivos insensibles de tipo slurries. anfo y nitrocarbonitratos. Fuente: Grupo MARTE ESING. del cual recibe el calor necesario para encenderse y activar a la Mecha de Seguridad. El conector tiene una ranura que permite una conexión segura y eficiente con la mecha de combustión externa en el cual asegura el cuerpo . Sensible al detonador No. eléctrico o nonel y al cordón detonante. 8 común. se deben seguir todas las normas de seguridad establecidas para altos explosivos. Figura 2-29 Pentofex.Pese a su buena seguridad en su manejo debido a su relativa baja sensibilidad al roce fuego y al impacto. Velocidad de detonación es de 6700 m/s PRODUCTO PENTOFEX TIPO D-1 PENTOFEX TIPO D PENTOFEX TIPO D-2 DIMENSION PESO UNITARIO (g) 337.5 450 (3 ORIFICIOS) 450 (2 ORIFICIOS) UNIDADES POR CAJA 74 56 56 CONECTOR PARA MECHA DE COMBUSTIÓN EXTERNA El conector es un complemento de la Mecha de combustión externa. Envasados en tubos de cartón embabalados en cajas de cartón. Unidades con numeración codificada visible y rótulo interno. 3 45 2.metálico del conector.5 14 10 FAMESA: Fabrica de explosivos de origen peruano. Es posible también asegurar la mecha utilizando un medio de sujeción. Figura 2-30 Conector. brindando al operador las facilidades necesarias para realizar la voladura aún en condiciones severas de humedad. . los cuales están conformados por un casquillo de aluminio.4 0. en cuya parte inferior tiene un corte paralelo a la base. En la ranura del Conector se coloca la mecha de combustión externa y para mantener un contacto seguro se presionan la base o se realiza un enrollamiento (torniquete) en la parte posterior del cuello. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: DIÁMETRO EXTERNO (mm) LONGITUD DE CASQUILLO (mm) ANCHO DE LA RANURA (mm) CARGA DE MATERIAL PIROTÉCNICO (g) ALTURA DE CARGA (mm) 6. Fuente: Grupo MARTE ESING. FAMESA10 fabrica conectores con ranura. esta parte se encuentra pintada de color rojo para diferenciarlo del fulminante. . La longitud del cordón de ignición a usarse en un disparo debe ser tal que permita que todas las mechas de seguridad estén encendidas y quemándose dentro de los taladros antes que la primera active la carga correspondiente según el plan de voladura trazado. eliminar el chispeo individual de las mechas de seguridad. todo este conjunto se encuentra cubierto por un material plástico. el cual es presionado adecuadamente con la finalidad de obtener una fijación correcta. La combustión de la mecha de combustión produce el calor suficiente para activar la masa pirotécnica del conector que a su vez garantiza un encendido eficiente de la mecha de seguridad. Fuente: Grupo MARTE ESING. En las conexiones de las redes de encendido. la mecha rápida se pasa por la ranura del conector. además esta misma fijación se puede obtener haciendo un enrollamiento o torniquete en la parte posterior de la ranura y sin necesidad de presionar ésta.MECHA DE COMBUSTIÓN EXTERNA Es un accesorio de voladura formado por masa pirotécnica y dos alambres. Cuando este accesorio se utiliza complementariamente con los conectores. Figura 2-31 Mecha de Combustión Externa. permite que las voladuras puedan planificarse con una secuencia y obtener resultados eficientes. Usándolo adecuadamente proporciona el tiempo suficiente al operador para retirarse a un lugar seguro. El tiempo de combustión adecuado y constante. evitar la exposición del operador a la presencia de los humos y permitir la evacuación segura ante la posibilidad de una iniciación prematura. tiene como objetivos principales. Usada como transportadora de llama y como iniciadora de detonadores ineléctricos a una velocidad más alta que la mecha de seguridad. ruptura y formación de cráteres. Están compuestas por alto explosivo TNT. La desventaja es que no pueden moldearse y no pueden ser empleados en recintos cerrados ya que producen gases venenosos .MECHA RÁPIDA Es un accesorio de voladura formado por masa pirotécnica y dos alambres. Fuente: Grupo MARTE ESING. compuestos de la serie C y Nitrato de Amonio.6 CARGAS DE DEMOLICIÓN Las cargas de demolición en bloque. tales como las de corte. Tetritol. Tienen la ventaja de poseer una alta velocidad de detonación. Se producen en tamaños de 1/4 de libra en recipiente cilíndrico. todo este conjunto se encuentra cubierto por un material plástico que garantiza su impermeabilidad. flexibilidad y resistencia a la abrasión. BLOQUE DE CARGA DE DEMOLICIÓN DE TNT Figura 2-32 Bloque de TNT. 2. a. Los 3 tienen extremos de metal con un receptáculo roscado para la cápsula detonante en uno de los extremos. son cargas preempacadas de alto explosivo que se usan en las operaciones de demolición. los de 1/2 y 1 libra en recipientes rectangulares. son estable y relativamente insensibles a las sacudidas o fricciones y son resistentes al agua. Se usa para fines de entrenamiento y de demoliciones. Se usa principalmente en cargas cortantes ya que su forro adhesivo permite que la carga sea conectada a cualquier superficie plana y seca. protegido con una cubierta de papel que se puede desprender. no se recomienda como carga explosiva a granel. cada hoja de explosivo tiene una cinta adhesiva sensitiva a la presión y conectada a una superficie. aunque debido a su elevado costo. Consta de 1 1/4 libra de compuesto C4 empacado en un recipiente de película de plástico con una cinta adhesiva sensitiva a la presión en una superficie. La carga M118 es eficaz como carga de perforación pequeña. c.b. no son afectadas por el agua y la cinta adhesiva no se adhiere a las superficies sucias oxidadas o congeladas. BLOQUE DE CARGA DE DEMOLICIÓN M-118 Bloque de 4 hojas de media libra de un explosivo flexible empacado en un sobre plástico. Diseñada para usarse como carga cortante y especialmente. BLOQUE DE CARGA DE DEMOLICIÓN M112 Figura 2-33 Carga de Demolición M112. en temperaturas mayores que la de congelación puede moldearse para ajustarse a los blancos de forma irregular. Fuente: Grupo MARTE ESING. para usarlas contra blancos de acero. . son fácil de cortar en cualquier dimensión deseada. d. . se ofrece en forma de un rollo de 50 pies en un carrete plástico. La hoja tiene cinta adhesiva Figura 2-35 Carga de Demolición M186. mide aproximadamente 3 pulgadas de ancho por ¼ de pulgada de profundidad. lo que lo hace aceptable para demoliciones submarinas. Fuente: Grupo MARTE ESING. Fuente: Grupo MARTE ESING. La carga M118 no es afectada por el agua. variedad de blancos.La flexibilidad y adhesión de las hojas permiten su aplicación a una gran Figura 2-34 Carga de Demolición M118. ROLLO DE CARGA DE DEMOLICIÓN M-186 Explosivo plástico laminar de color verde oliva. CARGA DIRECCIONAL DE DEMOLICIÓN DE 40 LIBRAS M3A1 Contiene 27 1/4 libras de compuesto B con un multiplicador de Pentolita en un recipiente metálico. La carga M186 es adaptable para la demolición de blancos que requieren el uso de explosivos flexibles con longitudes mayores que 12 pulgadas. zanjas. una de sus limitaciones es que el respaldo adhesivo no se adhiere a superficies húmedas. Se puede cortar las longitudes deseadas. El multiplicador de Pentolita ha sido reemplazado por 50 gramos descompuesto A3. f. Fuente: Grupo MARTE ESING. Viene con un trípode de metal para obtener un distanciamiento seguro. y tiene todas las ventajas de la carga de demolición M118. g. .sensible a la presión. para derribar los estribos de los puentes. sucias. Cada pie de rollo proporciona aproximadamente media libra de explosivo. Figura 2-36 Carga Direccional M3A1. CARGA DIRECCIONAL DE DEMOLICIÓN DE 15 LIBRAS M2A4 Similar al rendimiento de la M2A3. diseñada para ser menos sensible al cañoneo. oxidadas o frías. la carga principal de compuesto B ha sido aumentada para mantener el mismo peso total de la carga M2A3. utilizado en las operaciones de formación de cráteres. para destrucción de edificios y fortificaciones. su producción es de bajo costo en comparación con los otros explosivos. e. CARGA DE DEMOLICIÓN EN BLOQUE DE 40 LIBRAS DE NITRATO DE AMONIO También recibe el nombre de carga de embudo. va colocada a una superficie. Es un recipiente cilíndrico de metal con aproximadamente 30 libras de un explosivo a base de Nitrato de Amonio y un multiplicador explosivo a base de TNT de aproximadamente 10 libras en la parte del centro al lado de el orificio del estopón. h. Los M1A2 poseen la carga principal de compuesto B y el multiplicador a cada extremo es de compuesto A3. Fuente: Grupo MARTE ESING. CARACTERÍSTICAS Longitud de carga Diámetro del tubo Explosivo Peso neto Sistema de ojiva Sistema de acople Sistema de iniciación 1. .5 kg. demolición de pilares de puentes y aperturas de barrenos para apertura de zanjas. tapa semicilíndrica por presión todos i. “B” 5. aprox. con cada equipo se suministran mangas de conexión y mangas de ojivas. Se utiliza para abrir sendas o brechas a través de campos minados y alambradas.05 mts TNT Amatol o comp.5 mts 0. CARGAS CRÁTER Figura 2-37 Carga Cráter.Es utilizada para realizar perforación de estructuras asfálticas. Los torpedos son tubos de acero de 5 pies de largo. CONJUNTO DE DEMOLICIÓN TORPEDO BANGALORE M-1A1 M-1A2 Constan de un grupo de 10 conjuntos de carga torpedos. Los torpedos M1A1 están cargados con Amatol y tienen un multiplicador de 4 pulgadas de TNT en cada extremo. Las sendas que abre tienen un área de seguridad de 3 a 4 metros en alambradas. un octavo pulgadas de diámetro ranurados y cubiertos en cada extremo. V. durante el trabajo y después del trabajo. Envasado en recipientes de P. contiene una carga explosiva a base de anfo y un reforzador de Pentolita. Es de gran importancia que el personal que manipule explosivos tenga en cuenta estas medidas de seguridad.7 MEDIDAS DE SEGURIDAD CON LOS EXPLOSIVOS Las medidas de seguridad con los explosivos han sido diseñadas para garantizar y evitar la presencia de accidentes durante nuestro trabajo con explosivos. antes de realizar un trabajo.Las cargas cráter son utilizadas para la destrucción de pilares de puentes en hormigón y la apertura de zanjas y brechas. . CARACTERÍSTICAS Altura total Diámetro Explosivo Peso neto Resistencia a la humedad Garantía Sistema de iniciación 65 cm 16 cm ANFO 11 Kg. almacenamiento. el no poner las en practica pone en riesgo su integridad y las de los demás. transporte. buena 6 meses todos 2.C y metálicos sellados herméticamente a prueba de la humedad y un orifico en la parte central para su cebado con cordón detonante. estas se clasifican teniendo en cuenta el manejo. No lleve cápsulas o estopines en los bolsillos. . No use explosivos viejos o usados. Marque los vehículos con leyendas tales como peligro.Figura 2-38 Medidas de seguridad con explosivos. Responsabilice a una sola persona al trabajar con los explosivos. No golpee ni sople dentro de las cápsulas ineléctricas. No acumule fragmentos de explosivos. En el manejo: • • • • • • • • • • No maneje descuidadamente los explosivos. utilice las pinzas M-2 o palos secos. b. No hale los alambres de los estopines. Fuente: Grupo MARTE ESING. En los vehículos con cajas metálicas utilice materias aislantes. No ataque cargas con herramientas metálicas. No fume o use llama cuando trabaje con explosivos. explosivos. a. destrúyalos. No sobre cargue los vehículos que transportan explosivos. No ajuste los cebos o cápsulas con los dientes. En el transporte: • • • • Nunca transporte explosivos y estopines o cápsulas en el mismo vehículo. Asegure las cargas de explosivos de manera que cuando el vehículo este en marcha no se muevan. MEDIAS DE SEGURIDAD ANTES DE LA INSTRUCCIÓN • • • • • • • • No se permitirá el empleo de otro elemento diferente de la pinza M-2 para hacer cebados. Nunca se deben llevar explosivos en los bolsillos de la ropa ni en otra parte del cuerpo. No se debe insertar en los extremos abiertos de los fulminantes ningún otro elemento que no sea la mecha lenta. Revise el vehículo especialmente el sistema eléctrico. No se usara explosivos o equipos para voladuras que demuestren deterioro. al calor excesivo. Provea de extinguidores los vehículos. Nunca de utilizara explosivo que se halla mojado aun después de secarse. • Dote los polvorines de para rayos y limpie de maleza alrededor en prevención de incendios. No abra los explosivos en el polvorín. No almacene cargas cebadas. • Los polvorines deben estar en un lugar retirado a la población civil. Se deben observar todas las normas del tránsito. No se utilizaran herramientas hechas de metales que produzcan chispas para abrir cajas de explosivos. c. En el almacenamiento: • • • • • • No almacene cápsulas o estopines en mismo polvorín. No permita que el personal que este empleando los explosivos fume en el área de práctica. No deje cápsulas o explosivos expuestos al sol o a otro medio calefactor. Rote la dinamita dentro del polvorín para prevenir el asentamiento de la nitroglicerina. d. .• • • • No lleve vehículos con explosivos al garaje o taller ni estacione en áreas pobladas. No use dentro del polvorín zapatos con clavos. No se colocaran los explosivos en lugares donde estén expuestos a las llamas. . antes de cebar la carga explosiva. No se debe permitir que el personal después de cebar una carga salga corriendo a buscar protección. • Nunca debe usarse pólvora durante el trabajo con explosivos. Nunca debe forzarse la inserción de un detonador en un explosivo. o deshacerse de los explosivos de estricto acuerdo con los métodos aprobados. Nadie debe colocar objetos extraños encima de los explosivos a detonar. Siempre debe cortarse del carrete la línea de cordón detonante que piensa utilizar. No se debe llevar cantidades excesivas de explosivo al foso. Nunca se debe hacer detonaciones sin la autorización del instructor. DURANTE LA INSTRUCCIÓN • • • • • • • • • • f. Se debe emplear casco. No haga uso de los detonadores en áreas de gran concentración de energía y tormentas eléctricas. e. No haga uso de los detonadores eléctricos cerca de transmisiones de radios o cualquier elemento que genere ondas magnéticas. DESPUÉS DE LA INSTRUCCIÓN Siempre debe destruirse.• • • • • Nunca debe apilarse explosivo sobrante dentro de la zona de trabajo. o sin el aviso previo del personal asistente. Nunca debe tenerse explosivo en la mano al encender mecha. Siempre se debe inspeccionar el área donde se va a trabajar para descubrir la presencia de explosivo sin detonar. Todo el personal debe utilizar tapa oídos durante la explosión. chaleco y gafas para evitar cualquier tipo de accidente. El personal debe buscar protección para evitar ser víctima de cualquier esquirla generada por la explosión. Nunca permita que la madera. con este propósito se utiliza una varilla o vara de suficiente longitud.1 MEDIDAS DE SEGURIDAD EN VOLADURAS Figura 2-39 Medidas de seguridad en voladuras. Después de terminada la practica con explosivos se deben recoger todo el material que se haya empleado. Nunca debe regresarse al área de voladura hasta que no se hallan disipado el humo y los gases de la misma. Encendedores M-60 y otros. • • 2. encendedores M-60 y otros.• • • • • Después de terminado el ejercicio los sobrantes de explosivos deben destruirse en su totalidad. • Nunca debe apilarse explosivos sobrantes dentro de la zona de trabajo. . dichos materiales deben quemarse en un sitio aislado y nadie se situara a menos de 200 metros de distancia una vez encendido el material. a. papel o materiales de fibra utilizados para el embalaje de los explosivos sean destruidos con explosivo. Nunca trate de sacar o perforar una carga de explosivos que halla fallado. Fuente: Grupo MARTE ESING.7. Antes • Siempre debe examinarse cada barreno cuidadosamente. tales como mecha lenta cordón detonante. para conocer su condición. El personal no debe guardar en los bolsillos materiales que no haya sido utilizado en clase. antes de cargar. • Nunca debe atacarse con elementos metálicos de ninguna especie. material sobrante este en un lugar seguro. tierra u otro elemento apropiado para atacadura. • Nunca deben maltratarse la mecha ni los alambres de los detonadores eléctricos al atacar. • Siempre debe sellarse los explosivos en el barreno por medio de arena. Durante • Nunca debe atacarse explosivo extraído de los cartuchos. • Nunca debe forzarse la inserción de un detonador eléctrico o ineléctrico con un cartucho de explosivo. transporte y almacenamiento. hágalo con un madero. • Nunca debe empujar con fuerza los cartuchos y otros explosivos para introducirlos en el barreno o pasarlos por una obstrucción en el barreno. insértese en un orificio hecho con perforador especial para este objeto. c. quien se habrá cerciorado de las conexiones. antes de meter el resto de la carga explosiva.• Siempre debe cortarse del carrete la línea del cordón detonante que penetra en el barreno. • Evitar al máximo dobleces o ruptura en los cables o de la mecha. • Nunca debe enmendarse. • Verifique alrededores de la voladura para descartar posibles accidentes. • Nunca se debe disparar sin una señal positiva de la persona encargada. de que todos los vehículos y personas estén a una distancia segura. deformarse o maltratarse el cebo ni dejarlo caer. • Nunca perfore. Después • Nunca debe regresarse al área de voladura hasta que se hayan disipado el humo y los gases de la misma. • Siempre deben conectarse los detonadores eléctricos o cordón detonante de acuerdo con los métodos recomendados por los fabricantes. atraviese o trate de sacar una carga de explosivo que haya fallado. b. barro. . • Aplicar todas las medidas de seguridad a tener en cuenta con los explosivos en el manejo. • Se debe esperar un tiempo prudente como mínimo 20 minutos para revisar la carga. • Nunca perfore. • Utilice para la destrucción una carga dirigida o una contracarga para que se inicie por simpatía. . este trabajo debe efectuarlo la persona encargada de las detonaciones.2. • Nunca perfore. • Evite al máximo la presencia de personal inexperto en el área donde está la carga fallida. Este proceso se puede dar por medio de un detonador o con el uso del cordón detonante sobre una carga explosiva previa. • Utilice para la destrucción una carga dirigida o una contracarga para que se inicie por simpatía. deben estar a una distancia de mínima de seguridad de 200 metros. atraviese o trate de sacar la carga fallida del lugar donde se encuentra. atraviese o trate de sacar la carga fallida del lugar donde se encuentra. b.2 PROCEDIMIENTO A SEGUIR EN CASO DE FALLA EN LA DETONACIÓN Cebado11 de una carga eléctricamente a. • Se debe separar los extremos del cable conductor de la batería y aislarlos.7. este trabajo debe efectuarlo la persona encargada de las detonaciones. 11 CEBADO: El cebado es el proceso realizado para alistar una carga para su detonación. Cebado de una carga ineléctricamente • Se debe esperar un tiempo prudente como mínimo 30 minutos para revisar la carga. • Se deben separar los extremos del detonador eléctrico del cable conductor y aislarlos. _______________. c. _______________. _______________. e. _______________. d. diga 4 medidas de seguridad con los explosivos en el manejo: a. . _______________. c. _______________. d. _______________. diga para que se utilizan las cargas reforzadora o booster: 4. 4. b. Los explosivos de acuerdo a su composición química se clasifican en: a. b. escriba la diferencia entre los explosivos militares y los comerciales: 2. _______________. llene los espacios vacíos en las preguntas de acuerdo a las afirmaciones: 1. d. 2. 3. c. b. _______________. c. _______________. b.EVALUACIÓN DE LA SECCIÓN 2 1. _______________. _______________. _______________. nombre 5 características generales del explosivo RDX: a. para que se utilizan los accesorios de voladura: 3. _______________. los explosivos comerciales se clasifican en: a. _______________. Escriba que son los agentes de voladura: 2. ____ Comerciales – militares. ____ De acuerdo a la velocidad de detonación – composición química.3. Todas las anteriores. ____ Rápidos y rompientes – lentos o deflagantes. El explosivo TNT se puede identificar como: a. c. ____ Un cable flexible utilizado para iniciar los detonadores inelèctricos. e. d. 3. 2. ____ ____ ____ ____ ____ Indugel AV 800. Los explosivos se clasifican en: a. d. d. 1. ____ ____ ____ ____ ____ Explosivo de bajo poder Soluble en agua. ____ ____ ____ ____ ____ Que superan una velocidad de detonación de 2000 m/s. ____ Químicos . Cordón detonante. b. Hidrogeles. 4. Explotan cuando son sometidas a altas temperaturas. d. Utilizado para la elaboración de PENT. b. los explosivos lentos o deflagantes son a aquellos que: a. El cordón detonante es: a. c. e. c. . Emulsiones. a. b. Ninguna de las anteriores. c. Slurries. b.militares. Detonan con gran presión y generan gran cantidad de gases. ____ Sensibles al detonador – insensibles al detonador. Explosivo de uso comercial. 5. Marque con una “X” las respuestas que considere correctas. No son agentes de voladura: a. e. Que su velocidad de detonación no supera los 2000 m/s. b. Micro retardos. c. ___ . ____ Un cable flexible e impermeable en cuyo centro se encuentra rellenado por explosivo PENT. No son accesorios de Voladura: a. d. e.b. 6. c. d. ____ Un cable flexible de colores utilizado para iniciar los detonadores eléctricos. ____ Ninguna de las anteriores. Ninguna de las anteriores. e. ____ ____ ____ ____ TNT. ____ Un cable flexible utilizado para iniciar todo tipo detonadores. La pólvora negra. Indugel Plus. UNIDAD 3 INTRODUCCIÓN La importancia de dar a conocer las propiedades físicas de los explosivos por parte de este modulo es orientar el trabajo de los ingenieros civiles y dar a conocer las características propias de cada sustancia explosiva, del conocimiento y aplicación de estos principios, incurrirá en el buen desempeño y óptimo desarrollo de los trabajos de voladuras y toda actividad que cumpla el ingeniero civil con el uso de los explosivos. Conocimientos como potencia de los explosivos, resistencia a la humedad, categoría de humus, serán indispensables en el diario vivir del ingeniero que aplique en forma acertada el explosivo para desarrollar determinados trabajos de voladuras. OBJETIVO GENERAL Identificar la importancia en el conocimiento de las propiedades físicas de los explosivos para que de esta manera sean empleados en los diferentes trabajos realizados por los ingenieros civiles. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ∗ Enumerar y seleccionar las propiedades que hay que tener en cuenta en un explosivo en el momento en que se va a realzar un trabajo de voladuras. Interpretar la importancia de la velocidad de detonación en la elección adecuada de un explosivo para llevar a cabo determinados trabajos de voladuras o de demoliciones. ∗ ∗ Identificar las diferencias que se presentan entre la sensitividad y la sensibilidad de los explosivos, factor determinante que se debe tener en cuenta en el momento de elegir el explosivo mas adecuado. Nombrar las ventajas y desventajas más sobresalientes de un explosivo de uso comercial teniendo en cuenta la importancia de ser resistente no a la humedad. ∗ ∗ Identificar los diferentes gases emanados por un explosivo luego de su detonación y los diferentes daños que pueden ocasionar al medio ambiente y de tipo biológico. 3. PROPIEDADES GENERALES DE LOS EXPLOSIVOS Son las propiedades físicas que identifican a cada explosivo y que se emplean para seleccionar el más adecuado para una voladura determinada, entre las principales se destacan: A. POTENCIA RELATIVA B. BRISANCIA O PODER ROMPEDOR C. DENSIDAD D. VELOCIDAD DE DETONACIÓN E. APTITUD A LA TRANSMISIÓN O SIMPATÍA F. SENSITIVIDAD G. ESTABILIDAD H. SENSIBILIDAD I. CATEGORÍA DE HUMOS J. RESISTENCIA A LA HUMEDAD 3.1 POTENCIA RELATIVA: Es la medida del contenido de energía del explosivo y del trabajo que puede efectuar, se mide mediante la prueba de Trasluz que determina la capacidad de expansión que produce la detonación de 10 gramos de explosivo disparado dentro de un bloque cilíndrico de plomo de dimensiones especificas, luego se compara la proporción de la fuerza desarrollada por el explosivo en prueba con respecto a la desarrollada por igual peso de gelatina explosiva. La gelatina se toma como un patrón ya que posee un 100% de potencia. El resultado se expresa en centímetros cúbicos cuando se indica la capacidad o trabajo del explosivo debido al incremento del volumen del agujero inicial, o en porcentaje cuando se compara con el patrón. Así una dinamita tendrá una fuerza del 60% cuando la expansión que se provoca en el bloque de plomo es igual al 60% del volumen generado por la detonación de la gelatina explosiva. Existen diferentes formas de expresar la potencia de una dinamita. En las antiguas dinamitas los porcentajes indicaban directamente su contenido de nitroglicerina. Los fabricantes norteamericanos expresan a menudo la potencia relativa por volumen, en lugar de una potencia relativa por peso, también se considera el ácido pírico como patrón, en lugar de la gelatina explosiva otros sistemas para medir la fuerza son: El método del péndulo balístico y del mortero balístico, que miden la distancia a la que explosivo desplaza un bloque metálico pesado, o la abertura angular que marca el brazo del péndulo, métodos que son menos usados. que es la energía por unidad de volumen y Potencia en peso que es la energía por unidad de peso.3 DENSIDAD: Se llama densidad del explosivo a la relación que existe entre el peso de la carga y el volumen que ocupa. que esta contenido en la unidad de volumen. 3. 3. Los valores obtenidos también se comparan a veces con la gelatina explosiva como patrón. y está vinculado a la densidad y a la velocidad de detonación. El explosivo se dispara sobre un disco de acero encima de un bloque de plomo. Como factor dinámico de trabajo es consecuencia de la onda de choque.3. que está contenido en la unidad de volumen.2 Densidad de carga: Se define como el peso del explosivo. sin intersticio alguno de aire. o en otras palabras a la presión de detonación que muchas veces se utiliza como base comparativa. 3.La fuerza o potencia del explosivo es la habilidad para desplazar el medio confinante. correspondiente a la fracción con carga de la perforación. Se determina mediante la prueba de HESS que se expresa en mm.1 Densidad absoluta o de cristal: Se define como el peso del explosivo puro (cristalizado). es la cantidad de energía liberada por la explosión. De aplastamiento que sufre un molde de plomo cilíndrico.3 Densidad gravimétrica o aparente: .3. Existen 2 formas de catalogar la potencia de un explosivo: Potencia en volumen.3. esta densidad es la de mayor importancia en el proceso de detonación.2 BRISANCIA O PODER ROMPEDOR: Es el efecto demoledor o triturador que aplica el explosivo sobre la roca para iniciar su rompimiento. En todo explosivo se distinguen 3 densidades: 3. 3. de dimensiones determinadas por el efecto de la explosión de 100 gramos de explosivo. que en este caso produce alrededor de 25 mm de aplastamiento. debido a que se pueden incrementar sensiblemente el burden y el espaciamiento. y al igual que con la velocidad.9 y 1. Roca dura (masiva) requiere explosivo de alta densidad y alta velocidad de detonación. pues si es muy baja se vuelve sensible al cordón detonante que los comienza a iniciar después del arranque del multiplicador o reforzador o de lo contrario si es muy alta pueden hacerse insensibles y no detonan. entre 0. Densidad 1. aunque más caros. 4.2 y 1. La densidad de la mayoría de los explosivos varia entre 0.8 y 1.60 gramos/cc. La densidad es un elemento importante para el calculo de la cantidad de la carga de voladura. En los agentes de voladura la densidad puede ser un factor crítico. Los productos de densidades altas son más fácilmente presionados a muerte que los de densidades más bajas. / m.0 en los agentes de voladura.75 y los 1. Densidades menores de 1.) 5. la densidad del ANFO a granel es aproximadamente de 0. expresado en Gramos por centímetro cúbico (g/cm3) 2. pueden resultar más económicos. Explosivos más densos.0 g/c flotan en el agua.85 g /cm3) 3. Roca suave (estructurada) requiere explosivo de baja densidad y baja (velocidad de detonación). en relación con la unidad (agua a 4 grados centígrados y 1 atm). en rocas duras de alto costo de perforación. peso del explosivo por unidad de volumen.2 en las dinamitas polvorientas y entre 1.La densidad gravimetrica es la relación del peso del explosivo cuando el explosivo se encuentra en polvo o en trozos y entre los cristales o trozos el espacio esta ocupado por aire. La densidad de carga son los kilogramos de explosivo por metro de barreno (Kg. normalmente varia entre 0. disminuyendo significativamente el número de tiros.5 en las dinamitas gelatinosas. 6. cuanto más denso sea proporcionara mayor efecto de brisancia. Dentro de los parámetros establecidos en la densidad de los explosivos debemos de tener en cuenta un factor que importante como es la: . expresada en metros / segundo.4 VELOCIDAD DE DETONACIÓN: Figura 3-1 Velocidad de detonación. En . con el diámetro de la perforación para el caso de tratarse de agentes de tronadura como Anfo u otros. sea al aire libre o dentro de un barreno. es decir. Es la medida de la velocidad con la que viaja la onda de detonación a lo largo de la masa o columna de explosivo.3 veces el diámetro crítico para lograr una buena detonación de la columna explosiva. 3. Es una de las propiedades más importantes. debido a que de ella depende la potencia que alcanza el explosivo para romper roca y la proporción de energía que alcanza a realizar en un trabajo útil antes de que se disipe. es el diámetro mínimo para lograr la detonación de la carga explosiva. en cargas explosivas encartuchadas o cargas en perforaciones cilíndricas esta masa crítica está directamente relacionada con el diámetro de contacto entre cartuchos. Fuente: Grupo MARTE ESING.Masa Crítica: Es la cantidad mínima de un explosivo para lograr su iniciación. Esta cantidad es variable dependiendo del tipo de explosivo y de la potencia del iniciador. se recomienda para fines prácticos el uso de cargas explosivas cuyo diámetro sea al menos 1. o bien . en estos casos se habla de Diámetro Crítico . provocando su fragmentación parcial y agrietamiento radial. la onda de detonación avanza ionizando los gases formados en el frente de la onda. Existe una teoría sobre la fragmentación. y si se trata de una formación blanda resulta más favorable un explosivo más lento. ellos son: a. los explosivos son capaces de hacer lo que hacen. por lo que el tiempo entre ellos puede ser . ya que las diferentes velocidades les permite controlar más fácilmente la granulometría del material tronado y la estabilidad de los taludes así como las cajas y techos de las labores. estos peak quedan impresos en una fotografía. luego el gas se introduce en las grietas. lo que queda representado en la pantalla mediante una deformación superpuesta (peak). a los fabricantes. Mediante un cable subterráneo que viene de las placas verticales del oscilógrafo. ofrecer una gran gama de explosivos. en la medida que avanza la onda de detonación en el explosivo.900 m/seg. Este circuito comienza cuando se acciona el disparador para iniciar el fulminante y éste a su vez inicia al explosivo. es preferible usar un explosivo veloz capaz de generar gran fracturamiento. bastante popular en la actualidad. que más bien desplace la roca. se introduce un polo en las perforaciones. De aquí que en el caso de que se desee tronar una roca dura. que indica que la roca afectada por una tronadura. densidad. estos gases ionizados cierran el circuito entre los polos puestos en las perforaciones y tierra.. Las velocidades de los explosivos comerciales varían entre 1. prolongándolas y terminando por fracturar y desplazar la roca. El explosivo se coloca dentro de un tubo de acero. primero es sometida a grandes esfuerzos por una onda de choque que se desplaza en todo sentido a partir de la columna explosiva. lo que ha permitido. en cuya longitud se han practicado más o menos 12 perforaciones. Existen 3 métodos prácticos para medir la velocidad de detonación. facilitando el trabajo a los usuarios. diámetro del explosivo y grado de confinamiento.efecto. Oscilógrafo.500 a 7. Estos parámetros tienen un efecto mucho mayor en la velocidad de los agentes explosivos que en los explosivos convencionales. el otro polo se pasa a través de la masa del explosivo. granulometría. tanto mayor cuanto más veloz es el explosivo. no por la cantidad de energía que contienen. dependiendo principalmente de los ingredientes que lo componen. produciendo pulsaciones que aparecen como ‘ peak ‘ en la pantalla. Una alteración cualquiera en las placas deformará la onda en un pequeño instante. En el caso de parches es indispensable utilizar un explosivo de alta velocidad. el cable que sirve de contacto queda totalmente aislado del tubo mediante corcho. de modo que quede en contacto con el explosivo. sino a la rapidez con que la liberan. El resultado es que el punto de encuentro de las ondas queda grabado en la placa. pero siempre pasándose de la marca ya que la onda por donde se inserto el detonador viaja mas rápido que la otra. Cronógrafo de chispa siemens. La lectura se expresa en metros/segundos o pies/segundos.000001 segundos. consiste en un circuito eléctrico establecido a través de la masa del explosivo. El cordón detonante de un metro de longitud de velocidad conocida y una placa de plomo de 250mm por 40mm por 4mm. haciendo saltar 2 chispas sobre la superficie de un tambor recubierto con negro de humo y animado de alta velocidad de rotación. se deduce la velocidad de detonación. La prueba de DAUTRICHE consiste en el empleo de una placa de plomo de 250 mm por 40mm por 4mm con una marca en un extremo como referencia y un tubo de latón o zinc delgado de 300mm por 32mm o con dos orificios espaciados a una distancia d= 100mm llenado con el explosivo a medir. originando dos ondas que viajan a lo largo del cordón hasta encontrarse en un punto X en la plancha. existe un cronógrafo como el descrito que ellos llaman Methegang. que emplea un cordón detonante de velocidad conocida o mediante la apertura o cierre de un circuito eléctrico controlado con un cronógrafo electrónico. La velocidad se puede medir con una exactitud aproximada del 2%. y cebado con detonador. Se aplica la siguiente relación para determinar la velocidad del explosivo: . especial para guías detonantes. variando también en diferentes diámetros. midiéndose la distancia entre la marca hecha en la placa y el punto de encuentro de las dos ondas. Luego conocida la distancia entre las 2 marcas y la velocidad periférica del tambor. por lo que las normas recomiendan efectuar las medidas en cargas de 32 mm o de 11 a 14 pulgadas de diámetro. para referencia. el que es interrumpido por la onda de detonación en 2 puntos. b. Método indirecto de Dautriche. Tiene una zona de medición de 0.medido exactamente. El cordón se inserta en los orificios del punto cebado y su punto medio se hace coincidir con la marca de la plancha asegurándolo fijamente. la onda de choque generada por el detonador viaja por la columna de explosivo iniciando el cordón en sus dos puntos de contacto. con una marca en un extremo.1 a 0. En los laboratorios del Instituto de Investigaciones y Control del Ejército. y para un mismo explosivo varia si es al aire libre o si se encuentra confinado. Es la más común por su alcance y economía se realiza durante la prueba de DAUTRICHE. c. La transmisión puede ser “directa e inversa” de acuerdo con la ubicación del detonador en la columna. Detonado el primero se busca detonar la máxima distancia hasta la cual es transmitida la detonación de un cartucho a otro. que es lo que usualmente ocurre al colocar el cartucho cebo al fondo del barreno. Este tipo de explosión se llama explosión por simpatía. decimos que los explosivos deben ser suficientemente sensitivos para ser detonador por un iniciador adecuado. mientras que al ubicarlos al medio de la columna. La transmisión directa e inversa produce aproximadamente el 50% de la energía que transmite la directa. al golpe o fuego. Para obtener una transmisión directa. a la fricción. el detonador se debe colocar axialmente alineado y con su carga dirigida hacia la mayor longitud de la carga explosiva. A veces equivocadamente.6 SENSITIVIDAD: La sensitividad de los explosivos se debe diferenciar de la sensibilidad. lo que se denomina (grado de simpatía) que en la mayoría de los explosivos industriales está entre dos a ocho veces su diámetro según su tipo.5 SIMPATÍA O TRANSMISIÓN DE LA DETONACIÓN: Al explotar una carga explosiva aparecen ondas por percusión que cuando tienen intensidad suficiente pueden ocasionar la detonación de otra carga localizada a poca distancia de la primera. La capacidad de transmisión es importante para determinar las distancias entre los cartuchos en los barrenos cargados con espaciadores. El método para medir esta capacidad de detonación por simpatía consiste en colocar alineados axialmente varios cartuchos del mismo tipo y diámetro sobre una carga de arena. espaciados entre sí a diferentes distancias y envueltos en papel kraft.Ve = Vc X d 2a Donde: Ve = velocidad del explosivo Vc = velocidad del cordón detonante d = distancia entre orificios 100 mm a = distancia entre las marcas y punto de encuentro entre las ondas 1 y 2 3. . Esta capacidad varía según el producto. 3. se emplea también el termino sensibilidad a la transmisión por simpatía pero es conveniente reservarlo para referirse a la sensibilidad al calor. solo tendremos transmisión directa por delante del cebo e inversa por detrás. si sucede lo contrario se les llama agentes explosivos. o alguna sustancia equivalente. AV). La pólvora por otro lado. en especial para los explosivos de base acuosa los cuales se agrupan en “CAP SENSITIVES” sensibles al detonador común numero 8 como los indugeles AP y las dinamitas “NON CAP SENSITIVES” o no sensibles al detonador numero 8 como los agentes de voladura slurry (ANFO. los fulminantes o detonadores se emplean para la mayoría de las dinamitas.6. la prueba más usada es la de la sensibilidad al fulminante. notándose un incremento mayor en la detonación al emplear el No 8. Con el uso de este fulminante se clasifican los productos explosivos. Es la máxima distancia a la que un cartucho cebo transmite la detonación a otro cartucho receptor. Hay explosivos que son muy sensibles al choque y otros no tanto y necesitan un detonador para su explosión. 3.1 Sensibilidad al detonador. .6. Para la clasificación de los explosivos se emplea esta propiedad. Los detonadores más usados son el No. 6 es la prueba estándar. si estallan se les denomina explosivos. 6 y el No. Por ejemplo la nitroglicerina a 80 grados centígrados durante 20 minutos.7 ESTABILIDAD: Los explosivos deben ser estables y no descomponerse en condiciones ambientales normales. su contenido es de 2 gramos de una mezcla de 80% de fulminato de mercurio y 20% de clorato de potasio.3 Sensibilidad al choque. La estabilidad se prueba mediante el Test de Abel que consiste en el calentamiento de una muestra durante un tiempo determinado y a una temperatura especifica observando el momento en que se inicia su descomposición. mientras que los agentes de voladura usualmente no arrancan con ellos. Todos los explosivos industriales necesitan para su iniciación de la detonación de un explosivo de superior potencia. 3. cuanto más alto sea el número de la cápsula mayor será la sensibilidad del explosivo. o en un multiplicador. 3.Así por ejemplo. El uso del fulminante No. para lo que se dice que tiene mayor sensitividad.6. éste irá colocado en un detonador. es necesario utilizar un reforzador o BOOSTER que le de mayor presión y velocidad.2 Sensibilidad a la onda explosiva. Para comparar las sensibilidades entre diferentes productos se utilizan fulminantes de diferentes potencias. 8 (llamado detonador común). puede arrancar con una simple chispa o llama que provocará un régimen de deflagración. los cuales varían desde el número 4 hasta el 12. 3. En la industria de los explosivos. aumento de la densidad. b. que en el caso de tratarse de un cebo. en un carga a granel ya sea por el vaciado de sacos o por medio de un camión fabrica. de tal modo que a las temperaturas de carga. la discontinuidad en la descomposición que produce una reacción hidrolítica inducida por la humedad que produce ácido nítrico y nitroso. 3. el explosivo debe tener un comportamiento bien específico al respecto. d. Así se tiene. por ejemplo. el explosivo tiene que tener una gran capacidad para mantener su forma original impidiendo que el detonador se separe. En cambio. e. 3.7. Una alta volatilidad puede causar pérdidas por evaporación. produciendo una disminución en la temperatura de reacción.7. Los polvorines subterráneos pueden reducir los efectos de ciclaje de la temperatura. manejo y almacenamiento sea muy baja. Es la propiedad de los explosivos de mantenerse sin cambios químicos y mantener su sensitividad cuando son almacenados bajo condiciones específicas.1 Higroscopicidad: Es la capacidad de absorción y retención de humedad de los explosivos. y aumento de la viscosidad. humedad que afecta tanto su sensibilidad como su estabilidad. calidad de las materias primas. empaque. Según sean las circunstancias. humedad. Los factores que afectan la estabilidad química principalmente son: calor.3 Cohesión: Es una forma de establecer la mayor o menor facilidad que tiene un explosivo de mantener su forma original. Dentro de la estabilidad de los explosivos hay que tener en cuenta otros factores que pueden alterar el estado de las sustancias. frío. y la corrosión que produce una interacción de los productos de la hidrólisis con los componentes de los explosivos.7. se requiere que el explosivo fluya libremente para . desarrollo indeseable de presión dentro del envoltorio del explosivo. y condiciones de almacenamiento. Las señales del deterioro de los explosivos son: cristalización. etc. contaminación. Los explosivos menos estables tienen una vida de almacenamiento más corta y se deterioran más rápido con el tiempo. c.a. que produce una absorción de calor al evaporarse la humedad. 3. algunos factores afectados son el enfriamiento.2 Volatilidad: Para los explosivos es importante que posean baja volatilidad. 3. 2. para que no se produzcan detonaciones prematuras que pongan en riesgo la integridad física del personal . de diámetro y provisto de una tapa con 4 orificios. de acuerdo a las sustancias explosivas que las componen. a. en su manipulación. lo mismo que la nitrocelulosa y la gelatina explosiva. Normalmente la pólvora está entre 30 a 35 grados centígrados y en los explosivos industriales entre 180 y 230 grados centígrados.Acción incontrolada : La determinación de este tipo de sensibilidad a la iniciación pretende establecer las precauciones que se deben tomar con un determinado explosivo.. cada uno de estos orificios posee un tapón perforado que dejan paso a un termómetro ubicado en el orificio central protegido contra los efectos de la explosión. al impacto o choque y a la fricción. Se tienen 2 posibilidades: 1. Se determina colocando un cartucho de explosivo de un diámetro y longitud determinada sobre una placa de plomo. Así. el tamaño de la carga iniciadora y la cantidad de energía óptima. las otras tres perforaciones son usadas por 3 tubos de ensayo de 15 mm. Esta cualidad es diferente al fuego o llama abierta que indica su facilidad de inflamación. de las instalaciones y equipos. determinando las condiciones óptimas de iniciación en base al efecto producido sobre la placa.8 SENSIBILIDAD: Es la capacidad que tienen los explosivos para iniciarse por medio de agentes externos como son las altas temperaturas y la fricción. Un modo de medir esta sensibilidad es por medio de una marmita esférica de hierro o de cobre. Básicamente comprende las sensibilidades al calor. almacenamiento y transporte. e iniciándolo con cebos de tamaño y/o potencia creciente. graduado de 0. optimizando la transmisión de la energía generada por el explosivo. Los explosivos al ser calentados llegan a una temperatura en que se descomponen repentinamente con desprendimiento de llamas y sonido que se denomina punto de ignición. explotando hasta con una chispa. de unos 14 cm. de diámetro . de los cuales uno es central y los otros periféricos..5° desde 0° hasta 360° C C C.Acción controlada: La sensibilidad a la iniciación es determinada en función de los requerimientos de su cebado. Sensibilidad al calor. hay unas con mayor grado de sensibilidad que otras. a pesar de su buen grado de sensibilidad al calor la pólvora es muy inflamable.obtener el máximo acoplamiento con las paredes del tiro. . parafina liquida. de 0. Para este tipo de explosivos se han diseñado métodos de impacto de placas o proyectiles de alta velocidad. con un mango de igual material. este método de medida de la sensibilidad al choque se presta muy bien para los explosivos de alta sensibilidad.. anotando al frotar si se producen o no decrepitaciones débiles o fuertes.interior. montada en el extremo de un largo brazo. sobre el cual puede resbalar otra pieza de acero en forma de zapato.55 gr. pero para explosivos industriales como los agentes de tronadura y slurries. Se hace mediante la prueba que consiste en la caída de un peso determinado a alturas crecientes hasta llegar a la altura a la cual se produce la respuesta explosiva. Se determina sometiendo sucesivamente una misma cantidad de explosivo. tal como aceite. c. Se procede del siguiente modo: se llena la marmita hasta 2 cm. como también con placas metálicas lanzadas por medio de explosivos. El U. d. hasta . y puede ser cargado con pesos progresivos para graduar los efectos sobre el explosivo.10 hasta 0. de explosivo a una fricción prudente. de su borde con un liquido de alto punto de ebullición conocido. Para esta prueba. Sensibilidad al roce. graduando su llama de modo que la temperatura se eleve a razón de 5 gr/min. después se ubican muestras de explosivo en cada uno de los tubos de ensayo. se procede sometiendo 0. Bureau of Mining. ubicado sobre la superficie del yunque. puede emplearse un mortero de porcelana no vidriada de 10 cm. y finalmente se da fuego al mechero ubicado bajo la marmita. posee un yunque de acero de superficie lisa. siendo recomendable la aleación de Wood por su baja fusión y alto punto de ebullición. Sensibilidad a la iniciación por detonación. de altura.50 gr. b. dicho zapato se le puede dar una aspereza suficiente. a la acción de diferentes detonadores de creciente potencia.S. se anotaría la indicación correspondiente al momento en que ocurriese la ignición o la detonación de alguna muestra. luego observando atentamente el termómetro. etc. Sensibilidad al choque o impacto. el nivel de impacto es muy pequeño como para lograr detonarlos. así se prueban con disparos de balas de fusil de diferentes pesos y velocidades. de diámetro y 6 cm. Se usa un aparato llamado “ martillo de caída “ y se usan mazos de 2 a 10 Kg. Muchos tipos de trabajo de carga involucran explosivos que se dejan cargados bajo el agua por largos periodos de tiempo aun en caso de la voladura normal de roca los barrenos a menudo se llenan de agua. por cierto espacio intermedio. Condición de confinamiento. Los factores que influyen en los resultados de esta prueba son: naturaleza del explosivo. Sensibilidad a la iniciación por simpatía.encontrar el más débil. la naturaleza del medio interpuesto entre ellos y el diámetro del explosivo (a mayor diámetro. necesitan de un impulso inicial para llegar a su estado de detonación en mayor o menor grado. así en el grupo de dinamitas las más resistentes son las gelatinas y entre los agentes de voladura las emulsiones. consiste en disponer linealmente una serie de pequeños cartuchos del explosivo iguales. y separados unos de otros por distancia crecientes. el material ensayado debe ser colocado en cartuchos. La forma de medir esta sensibilidad. luego se provoca la detonación del primero de los cartuchos y se observa hasta donde se prolonga el efecto. Varia de acuerdo con la composición del explosivo y generalmente está vinculada a la mayor proporción de nitroglicerina o aditivos que contenga. a la mayor distancia existente entre 2 cartuchos que se inician. tipos de superficie en que descansan el iniciador y el explosivo. capaz de provocar la explosión. 3. naturaleza del iniciador. Las sustancias explosivas.9 RESISTENCIA A LA HUMEDAD: Es la capacidad para resistir una prolongada exposición al agua sin perder sus características. Es la capacidad que poseen algunos explosivos de ser iniciados. Por la mezcla o no con otros cuerpos químicamente inertes Causa desencadenantes de la transformación. los que pueden encontrarse distanciados. sin necesidad del contacto entre el iniciador y el explosivo. mayor es la sensibilidad por simpatía). Los factores que influyen en la sensibilidad son: Condiciones de división de la masa explosiva (tamaño del grano). Temperatura. finalmente se adopta como distancia máxima de detonación por simpatía. e. los explosivos plásticos también tienen gran resistencia al agua y un explosivo bien empacado en un barreno relativamente sólido a demostrado buena . Los explosivos tipo pólvora en forma de cartucho generalmente son más sensibles a la humedad. separarse y sus características cambian completamente. Cuando el agua penetra un producto explosivo. La resistencia al agua de un producto depende no solamente del empaque y de la habilidad inherente del explosivo a soportar el agua. los cartuchos de esta forma se deforman y se hace difícil su uso. puede ser desensibilizado a tal punto que no detone. sino también de las condiciones de humedad. las sales en el explosivo pueden formar depósitos en el cartucho los cuales luego se endurecen en este caso. almacenados de tal manera que no tengan contacto directo con la humedad y estar rotándolos constantemente para mantener sus partículas químicas en continuo movimiento y evitar asentamientos. Los explosivos mezclados pueden en cierto caso. Las propiedades de almacenamiento de los explosivos comerciales definen el periodo de tiempo en el cual el producto puede ser almacenado sin ningún efecto sobre su seguridad confiabilidad y funcionamiento aunque las características de almacenamiento han sido mejoradas. La escala de clasificación generalmente aceptada en los explosivos es nula – limitada – buena – muy buena – excelente a sobresaliente. primero deteriora su eficiencia y con explosión prolongada o en condiciones de humedad severa.impermeabilidad por un periodo considerablemente más largo que los normalmente garantizando. Es la propiedad del explosivo de resistir al contacto con el agua sin pérdida de sensibilidad o eficiencia expresada en términos cuantitativos . Generalmente se expresa como él numero de horas que puede estar sumergida en agua estática y todavía detona confiablemente. los manufacturados en fabrica normalmente están hechos de tal forma que esto no ocurre. los explosivos plásticos no deben ser almacenados o estar sujetos a altas temperaturas ya que se puede ablandar y las sales en la sustancia explosiva pueden penetrar el papel del cartucho. la resistencia al agua de un explosivo generalmente se define como la habilidad del producto para soportar la penetración del agua. Características Generales de la resistencia a la humedad: 1. es muy importante reemplazar inventarios de tal forma que se evite el almacenamiento prolongado. El agua estática a bajas `presiones no afecta el explosivo tan rápidamente como el agua dinámica especialmente a alta presión. el fenómeno de envejecimiento no será aplicable. es importante mantenerlos en sitios limpios y secos. se pretende clasificarlos según su contenido de gases tóxicos. Los explosivos varían mucho en cuanto a resistencia al agua. Bajo la designación de clases.10 CATEGORÍA DE HUMOS (VAPORES) Denominase así al conjunto de productos resultante de una tronadura. .2. La resistencia al agua puede ser mejorada usando liners en los barrenos o empaque resistente al agua. compuestos principalmente por monóxidos de carbón ( CO ) y oxido de nitrógeno ( NO Y NO2 ). que comprende los gases inocuos de vapor de agua. una inadecuada resistencia al agua. Fuente: Grupo MARTE ESING. se debe a muchos factores entre los cuales se tiene un deficiente cebado. dolor de cabeza y nauseas. algunos productos sólidos y líquidos y los gases tóxicos como el monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno. aún por parte de explosivos bien balanceados.café) de una voladura. que es incoloro e insípido. los HIDROGELES tienen buena resistencia. ya que es peligroso para el corazón. La emisión de gases nocivos. Bajo ninguna circunstancia debe permitírsele a la víctima hacer un esfuerzo innecesario. somnolencia. indican detonación ineficiente que puede ser causada por explosivos mojados. Figura 3-2 Humos generado por la explosión. es una mezcla de 95% de oxígeno y 5% de dióxido de carbono. disminución del discernimiento. El oxígeno que se le debe administrar a la víctima de este gas. 4. 3. siendo en pequeñas concentraciones muy peligroso. un diámetro de columna de carga demasiado pequeño o una prematura pérdida de confinamiento. el ANFO no tiene ninguna resistencia. disminuyendo su capacidad de absorber oxígeno. 3. Uno de los gases producto de la explosión es el monóxido de carbono. nitrógeno. Humos de óxido nitroso (anaranjados . Los síntomas de envenenamiento por monóxido de carbono es debilidad o falta de energía. Actúa sobre la sangre. dióxido de carbón. Los gases óxido - nitrosos, generalmente se hacen presente en forma de dióxido nitroso, que es un gas rojizo y ocre en muy bajas concentraciones. Estas características son muy significativas y peligrosas, pues pueden ser mortales antes de que puedan ser vistos. Los síntomas son el escozor de los ojos y tos. Una de sus características principales es que sus efectos no son inmediatos, las dificultades pulmonares que trae como consecuencia su aspiración, comenzarán después de 2 o 3 días. Los gases irritan los tejidos pulmonares y esto causa una gradual acumulación de líquido en los pulmones. La habilidad de los pulmones para absorber oxígeno se ve disminuida y comienza a aparecer un color azulado en la piel y los labios de la víctima. La muerte de la víctima ocurre por ahogo debido al líquido que llena sus pulmones. La detonación de todo explosivo comercial produce vapor de agua (H2O) v, nitrógeno (N), bióxido de carbono (CO2) y eventualmente sólidos y líquidos. Entre los gases inocuos nombrados hay siempre cierto porcentaje de gases tóxicos llamados humos, como el monóxido de carbono (CO) y el bióxido de nitrógeno (NO2). De acuerdo con la proporción contenida de estos gases tóxicos sean establecido escalas de clasificación por grado de toxicidad, después de efectuado el disparo, de la siguiente manera: I Categoría: de 0 a 0.16 pies cúbicos de CO – NO2 II Categoría: de 0.16 a 0.33 pies cúbicos de CO – NO2 III Categoría: de 0.33 a 0.67 a más pies cúbicos de CO – NO2 Esta clasificación se refiere a los gases producidos por el disparo de ensayo de un cartucho de 11/4 de pulgadas por 8 pulgadas, con su envoltura de papel, en la denominada bomba de BICHEL. Según esta categorización los explosivos de primera pueden ser empleados en cualquier labor subterránea, los de segunda solo en las que garantizan buena ventilación, usualmente con tiro forzado y los de tercera solo en superficie o cielo abierto. Por lo general, se considera que los explosivos de uso civil deben estar por de bajo de los siguientes valores: CEO – 0.02% y NO2 – 0.003%. Los agentes explosivos como el anfo son más tóxicos que las dinamitas, por que generan mayor cantidad de nitrógeno. En este medio se le denominan emanaciones a los gases tóxicos. Los gases que se originan de la detonación de explosivos principalmente bióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua, los cuales no son tóxicos en el sentido clásico de la palabra, pero también se forman en cualquier detonación gases venenosos como el monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno. En trabajos a cielo abierto las emanaciones se pueden dispersar rápidamente por el aire, por lo que provocan poca preocupación, pero en trabajos subterráneos deben considerarse detenidamente, ya que las emanaciones no se disipan fácilmente y en este caso la ventilación es de fundamental importancia. También hay que considerar que las emanaciones provocan, mientras se disipan, tiempos de espera para poder reanudar los trabajos. Tanto la naturaleza como la cantidad de gases venenosos varían en los diferentes tipos y clases de explosivos. Algunos de los factores que pueden incrementar los gases tóxicos son: fórmula pobre del producto, cebado inadecuado, falta de resistencia al agua, falta de confinamiento, reactividad del producto con la roca y reacción incompleta del producto. a. Cuando los explosivos detonan pueden producir vapores tóxicos (NO, NO2, CO) y vapores no tóxicos (CO2, H2O). b. Los factores que incrementan la generación de humos tóxicos son: cebado inapropiado, falta de confinamiento, agua, composición del explosivo inapropiada, retardos inapropiados, reacción adversa con la roca (broza de sulfito. EVALUACIÓN DE LA SECCIÓN 3 1. ¿Qué se entiende por potencia relativa de los explosivos? 2. ¿Describa la formula para determinar la densidad de los explosivos? 3. ¿Nombre 5 explosivos que sean resistentes a la humedad? 4. ¿Diga por que es importante conocer la velocidad de detonación de los explosivos? 5. ¿Mencione el nombre del detonador utilizado para determinar la sensitividad de los explosivos? 6. ¿Explique que es transmisión directa e inversa? 7. ¿Cuales son los gases tóxicos que se presentan después de una detonación de una sustancia explosiva? 8. ¿Determine a que temperatura normalmente se descompones los explosivos industriales? las voladuras. La industria de las voladuras está cambiando rápidamente con nuevas teorías. puede producir resultados pobres en la voladura. La construcción de carreteras. Dicho esto. inclusive la comida que consumimos no existiría sin la ayuda de los explosivos para producir fertilizantes y metales . canales. una evaluación errónea. Hoy se dispone de métodos de diseño racional que siguen principios científicos y que permiten el acercamiento a los conocimientos básicos de los explosivos. así como otros factores pueden requerir cambio de diseño. que una geología compleja. La mayoría de las materias primas que utiliza la sociedad. VOLADURAS INTRODUCCIÓN Una de las aplicaciones industriales más importantes de nuestros días. resulta muy importante interpretar correctamente la tecnología actual y poder adoptar métodos correctivos a los problemas más comunes de las voladura Un área relacionada con las voladuras que se mantiene como un arte es la evaluación adecuada de las condiciones geológicas del lugar de trabajo. edificios y otros. son producidas con el uso de explosivos en las minas alrededor del mundo.UNIDAD IV 4. mucha de las variables se pueden calcular utilizando sistemas de diseño simples. La ejecución de voladuras ha evolucionado de un arte a una ciencia ya que. hasta dominar las consideraciones para un diseño de voladura apropiado. se logra gracias a la ayuda de los explosivos. productos y técnicas. Es decir. Conocer las condiciones de las rocas para adecuar los explosivos necesarios y sus métodos de aplicación. las condiciones de seguridad en las voladuras. sus parámetros. así como los campos de aplicación para realizar un trabajo eficiente. Conocer el Libro de Control de Existencia de Explosivos y sus accesorios.OBJETIVO GENERAL Identificar los procesos de fracturación para cada clase de roca. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Describir y conocer las clases de rocas donde el para hacer el trabajo de fragmentación más eficaz. Ubicar en forma adecuada la distribución de la carga explosiva. . ya que las rocas son muy resistentes a la compresión. La rotura de rocas con explosivos comprende dos procesos básicos: el fisuramiento radial y la rotura flexural. al anularse la fracturación radial formándose una grieta continua. por el efecto de presión ejercidos por los gases en expansión. .1 PROCESO DE FRACTURACIÓN Mecánica de la Fragmentación. rodeado de una zona radial de fracturación intensa que va disminuyendo hasta un fisuramiento débil. En un barreno de voladura la zona de volatilización creará un cráter donde el material original es roto y expulsando. La onda de choque se transfiere a la roca y se difunde a través de ella en forma de fuerza de compresión. La rotura de flexural da lugar a la formación de planos de rotura horizontales a partir de la cara libre. Teóricamente la detonación tiene un efecto de expansión elástica porque en el punto central de presión y alta temperatura causan volatilización y trituración de la roca. VOLADURAS 4. El fisuramiento radial da lugar a la formación de planos de rotura vertical concordantes con el eje del barreno. que si afectan la roca creando fisuras y grietas de tensión a partir de sus planos de debilidad. Un efecto diferente se creará con barrenos alineados en una determinada dirección y muy juntos entre sí. disminuyendo su energía útil. Estas fuerzas al llegar a la cara libre de frente de voladura se reflejan al cambiar de medio en el aire y regresan a la roca como fuerzas de tensión. intenso y multidireccional de la roca. Luego los gases calientes en expansión producen la rotura y desplazamiento de los fragmentos resultantes al introducirse por grietas. mayor cuando mejor distribuidos y cargados estén los barrenos. como resultados de los esfuerzos de tensión producidos cuando la roca llega a su límite de deformación plástica durante el proceso de dilatación o ensanche de las paredes del barreno. La interacción de las grietas radiales creadas por barrenos aledaños produce un fracturamiento masivo. rompimiento y fisuramiento que disminuye gradualmente hasta disiparse. que sólo le causan deformación plástica. seguidas hacia fuera por deformación plástica.4. muy fisuradas los gases tendrán a escapar a través de ellas. El trabajo de fragmentación será más eficiente en las rocas compactas y homogéneas. naturalmente. ya que en las. Estas últimas producen alto desgaste de las brocas de perforación. según ello las rocas pueden ser: blandas. También es fundamental para calcular el tonelaje a mover. Densidad Indica aproximadamente su dificultad de voladura y si va a ser necesario o no emplear explosivo de alta presión de detonación para romperla. aunque usualmente se emplea el término para indicar su facilidad de voladura. b. mientras que por otro lado.3 PARÁMETROS DE LA ROCA Son los más determinantes. los explosivos y sus métodos de aplicación deben adecuarse a las condiciones de la roca. Tenacidad Indica la facilidad o dificultad de rotura bajo los efectos de las fuerzas de compresión y tensión producidos por la detonación y la resistencia interna . Cada una comprende una serie de factores o parámetros relacionados entre sí. su distribución y porcentaje por tamaños. de la carga y de seguridad. que se resumen en cuatro “condiciones”: de la roca.2 CONDICIONES O PARÁMETROS EN LA VOLADURA DE ROCAS En voladura se aprovecha la disponibilidad instantánea de alta energía de los explosivos como herramienta para producir la rotura de rocas en forma eficaz y económica. 4. Una buena fragmentación es importante para facilitar la remoción y transporte el material volado. mientras que el segundo se refiere al movimiento de masa de roca triturada. dilución de leyes si se trata de mineral. Esta operación comprende dos efectos fundamentales: la fragmentación y el desplazamiento. La planificación cuidadosa de una voladura requiere considerar a todos los aspectos que puedan influir en sus resultados. del explosivo. y que de uno u oro modo influyen en el resultado final del disparo. a. medianas y duras. Poco movimiento puede dificultar este trabajo como en el paso de los disparos “plantados”. El primero se refiere al tamaño promedio de los fragmentos obtenidos. un desplazamiento excesivo hacia adelante producirá dispersión y mezcla de material.4. pudiendo llegar a extremadamente duras y abrasivas. Dureza Indica el grado de dificultad para su perforación. c. el rumbo y buzamiento de las fisuras. Las rocas con fuerte y amplio diaclasamiento tienden a producir bolones. etc. granulares. Ejemplo. Así por ejemplo tenemos texturas microcristalinas. su distribución y porcentaje. etc. lo que se refleja en diferentes resultados de voladuras efectuadas en las mismas condiciones. estratificadas. La velocidad de detonación de un explosivo preferentemente debe ser igual o mayor a la frecuencia sísmica para romperla con facilidad. De acuerdo con la tenacidad las rocas se clasifican en: friables (muy fáciles de romper). que son blandos pero difíciles de romper por ser “elásticos”. de frecuencia sísmica requerirá de un explosivo de 4. mientras que la estructura se refiere a la forma de presentación de la roca en su yacimiento. f. g. La resistencia a la comprensión se indica como P/S = kg/cm2 donde P es la carga en kgm. amorfas. Resistencia a la Compresión y Tensión Las rocas en general resisten bien las fuerzas de compresión. granito con 4. Textura y Estructura Son características netamente geológicas. ya que con menor velocidad la rotura será deficiente. macrocristalinas.000 m/seg. h. Tiene enorme importancia en la planificación y en el resultado de la voladura. Esta resistencia esta vinculada con la densidad de la roca y su estado de alteración. así como con su frecuencia sísmica. ya que los gases producidos por la detonación tienden a escapase por las fracturas disipando la energía útil. lo que muchas veces es difícil de eliminar con sólo ajustar los parámetros de la voladura. Frecuencia Sísmica Es el rango de velocidad con el que las ondas sísmicas atraviesan una roca. varían en su composición y textura aún en su mismo yacimiento. . y S la superficie de la cara de la muestra de roca. d. concoidales. Grado de Fisuramiento Indica la intensidad del fracturamiento natural de la roca. diaclasas. Una roca tenaz no siempre será dura. Variabilidad Las rocas no son homogéneas. intermedias y tenaces (muy difíciles de romper). e. el tipo.de la roca. pero no así a las de tensión que son las que rompen. Y estructuras volcánicas de derrame. intrusivas. La textura se refiere a la trama o forma de amarre de los cristales y granos. planos de estratificación y fallas.000 m/seg. tenemos el caso del yeso y la sal.000 a 5. en kilobar o en Megapascal Mpa en el Sistema Internacional.25 que tiene presión de explosión de 3. se puede aplicar las mismas ecuaciones de estado como las que valen en el estado de detonación y explosión. 4.). por lo que es conveniente mencionar los siguientes conceptos: a. Humedad Indica el contenido de agua normalmente en porcentaje. Tanto la porosidad como el contenido de agua tienden a amortiguar las ondas explosivas. brisancia. tomando en cuenta la variación del volumen. los explosivos actúan sobre ellas aplicando presión y calor. La porosidad indica la proporción de poros y oquedades contenidas en la roca y su capacidad para captar y retener agua. Grado de Alteración Las rocas están sujetas a deterioro por efecto de intemperismo y de las aguas freáticas. lo que no siempre es cierto. soluciones silíccas calientes producen endurecimiento y recristalización de rocas suaves por el proceso denominado silicificación. Para evaluar la presión del barrer}no. densidad.500 MPa. Por otro lado. Así. k. como vimos en la definición de voladuras de rocas. Normalmente la fisuración facilita la descomposición a profundidad de los yacimientos de roca. haciéndose menos resistentes que las rocas “frescas”. consideramos un explosivo de densidad 1. Presión del Barreno Se refiere a la fuerza de empuje que ejercen los gases de la explosión sobre las paredes del barreno. j. etc. Porosidad La “porosidad” al contrario de la “densidad” usualmente califica a una roca como “suave y fácil de romper”. Esta presión representa la presión del barreno en el caso .i. La capacidad de las rocas para captar agua hasta saturarlas se denomina “imbibición”. por ejemplo. La selección del más adecuado para el trabajo se basa principalmente en conocer sus “ características prácticas” descritas anteriormente (velocidad de detonación.4 PARÁMETROS DEL EXPLOSIVO Son los que tipifican a cada explosivos y que sirven también para encontrar sus equivalentes. Como factor detrabajo representa la fuerza práctica aplicad a la roca en el momento a la voladura. y se expresa en kgm/cm2. suave y naturalmente fracturada. especialmente en las cargas cilíndricas como son los barrenos de voladura (cargas concentradas casi nunca son usadas). etc. así como el poder rompedor o brisancia y alta velocidad lo son para explosivos seleccionados para romper roca dura y tenaz. de explosivo a OoC y a 1 ATM de presión expresado en litros por kilo de explosivo. además del grado de confinamiento del explosivo. volumen del material a mover.5 PARÁMETROS DE CARGA Corresponde a la forma de ubicar y distribuir la carga explosiva en la roca. Geometría de la Carga Definida como la relación entre el largo de la carga con su diámetro y el punto donde es iniciada. 4. superficie del frente.600 MPa. b. Puede servir como referencia de selección para la voladura de roca friable. la presión del barreno será aproximadamente de 2. Entre los parámetros que tienen mayor insuficiencia en una voladura consideramos los siguientes: geometría de la carga. Volumen Normal de los Gases Es la cantidad de gases en conjunto que se generan como resultado de la detonación de 1 kg. como de los parámetros de la voladura (altura del banco. o para trabajos donde se requiere desplazamiento del material volado. La energía disponible en una explosión de voladura debe ser de magnitud suficiente para que después que se haya consumido gran parte de ella en la fracturación de la roca. por lo que en cierta forma el resultado de una voladura dependerá del criterio y habilidad del encargado de prepararla. Este volumen es un indicio de la “calidad de energía disponible” para el trabajo a efectuar con el explosivo y generalmente varía entre 600 y 1.. Tiene . los de carga podemos adecuarlos a nuestro criterio. quede un remanente suficiente para mover el material triturado.00 litros/kg.900 MPa. tiene reflejo en el proceso de rompimiento y en la formación de las “zonas de fracturación”. punto de iniciado y energía proporcionada por el cebo. y con un llenado del 90% bajará hasta cerca de 1. b. a.ideal de haberse llenado completamente el barreno. A diferencia de los parámetros de la roca y del explosivo que son propios y no podemos modificar. Diámetro de la Carga El diámetro dependerá tanto de las dimensiones y características del equipo de perforación disponible.). grado de acoplamiento. distribución. en los explosivos de uso comercial. No debe confundirse con la “categoría de humos” que indica el grado de toxicidad. Cuando el barreno se llena solamente al 80%. confinados. Se recomienda que la voladura convencional la relación entre el diámetro del barreno y del cartucho no sea mayor de la relación 1. Densidad de Carga . puede incrementar tanto su densidad que lo puede hacer insensible a la transmisión de la onda de detonación. lo que es más notorio en aquellos explosivos cuya velocidad y expresión de detonación depende del confinamiento. introduciéndose en los espacios libres entre la pared del barreno y la columna de la carga que aún no a iniciado el proceso de transformación química. para barrenos de 40 mm. con amplio espaciado entre ellos mientras que en frentes estrechos. etc. con lo que este barreno fallará. En trabajos de superficie y frentes subterráneos amplios se tiende a utilizar diámetros de barreno grandes. un confinamiento demasiado flojo determinará un pobre resultado de la voladura. El desacoplamiento definido como la relación entre el diámetro de la carga y el diámetro del barreno tiene enorme efecto sobre el grado de confinamiento y sobre el trabajo del explosivo.. Un alto grado de confinamiento. Acoplamiento Físico El acoplamiento físico entre la carga explosiva y la roca tiene un efecto muy significativo sobre el rompimiento. Esta amortiguación del impacto sólo es útil para voladura suave o de recorte (smooth blasting).). distancia entre barrenos. Grado de Confinamiento El confinamiento depende del acoplamiento. si se utiliza cartuchos delgados en barreno de diámetro mucho mayor se formará un colchón de aire que amortigua el impacto con lo que disminuye la fragmentación. c. determinara el grado de acoplamiento y la densidad de carga. d. De hecho. digamos por excesivo taqueo del explosivo. se obtienen mejores resultados con barrenos de pequeño diámetro más cercanos. Otro efecto negativo del desacoplamiento puede ocurrir al ocasionar que los gases liberados por la explosión se aceleren más rápidamente que la onda de detonación. de la geometría de la carga (espaciamiento a la cara libre. adelantándose a la detonación y anulándola al descomponer el explosivo. en fuentes de menos de 10m2 prácticamente se imponen los barrenos de pequeño diámetro. del atacado. en algunos de estos la velocidad de detonación decrece con la disminución del diámetro por debajo de cierto límite.2:1 como ejemplo: cartucho de 32 mm. del uso de catadura. El efecto de trituración depende mucho del contacto directo del explosivo con la roca. e. De otra parte. ya que la presión del barreno decrecerá en el aumento del desacoplamiento.influencia directa sobre el rendimiento del explosivo. para barrenos de 50 mm. puede eliminar la zona triturada y controlar al extensión y rumbo de las fisuras. Distribución Volviendo al primer parámetro. donde la presión y tensión son reducidas rápidamente originando flujo plástico o viscoso de la roca acompañado por trituración y desintegración y la zona sísmica. así. carga y disparo se presentan riesgo particulares que debemos tener muy presentes. al diseñar una voladura debe cuidarse al calculo del factor de carga. por lo contrario si la mayor densidad de carga está hacia la boca del barreno el tiro proyectará demasiados fragmentos volantes y tendrá mal rompimiento al piso igualmente es diferente el resultado entre una carga concentrada al fondo y otra en la que se empleen cargas alternas con los tacos a lo largo del barreno. En cualquiera de estas voladuras pueden presentarse tiros prematuros y tiros fallidos. transporte y almacenamiento de explosivos ni las normas de seguridad existentes al respecto. la densidad de carga es x/100. Siendo la preocupación mayor el evitar accidentes personales y deterioro de equipos. La zonificación del fracturamiento presenta tres divisiones mayores: la cavidad de explosión o cráter. “geometría de la carga” mencionaremos la formación de zonas de fracturación alrededor de la columna explosiva. durante las operaciones de perforación. así: un barreno con carga normal de columna y refuerzo de carga de fondo tendrá un buen rompimiento al piso. la cual se denomina “zonificación”. donde procesos hidronámicos asociados a la detonación producen la pulverización y volatilización de la roca. En el caso de un llenado perfecto. CONDICIONES DE SEGURIDAD EN LA VOLADURA Sin mencionar los riesgos propios del manejo. o de cargas desacopladas. en labores subterráneas los mayores riesgos son: el desprendimiento de rocas. que requieren de un tratamiento especial. la orientación de salida y el sistema de iniciación con los intervalos de tiempo . la zona de transición. en general cuando un barreno lleva x% de su espacio ocupado por explosivo.92. la vibración que puede afectar a instalaciones cercanas y la conclusión por efectos de la onda explosiva.Da la medida del grado de llenado de un barreno. f. Tienen influencia en la zonificación la distribución del explosivo y su densidad de carga. donde la tensión ya se encuentran debajo del límite elástico de la roca y donde ya no se presenta fracmentación sino hay caras libres. por ejemplo con 92% de espacio ocupado por explosivo tendremos una densidad de carga = 0. mientras que en los tiros de superficie los riesgos serán: la proyección de fragmentos en el aire. sin dejar el menor espacio desocupado tenemos por definición una densidad de carga = 1. la contaminación con los humos tóxicos de la explosión y la vibración de las estructuras de soporte de las galerías. En la voladura controlada el uso de explosivos de baja presión de detonación. El tamaño de los fragmentos depende del tipo de trabajo en que se va a emplear el material. si resulta menor el túnel quedará estrecho requiriendo ensanche adicional. EVALUACIÓN DE LA VOLADURA Si las condiciones anteriormente descritas sobre condiciones del terreno. La periferia en los túneles deberá ser igual a la proyectada. Avance del Frente Disparado En túneles deberá ser al menos igual a la profundidad de los barrenos mientras que en los bancos de superficie deberá sobrepasar la última fila de barrenos. Grado de Fragmentación del Material Roto Se debe observar el porcentaje de piedras grandes resultantes que tendrán que ser reducidas posteriormente con voladura secundaria. fragmentación. pisos. a. procedimiento que conjuga la técnica propia de voladura con la experiencia del técnico en explosivos. Volumen o Tonelaje de Material Movido Deberá ser igual o cercano al volumen teórico calculado previamente. lo que comúnmente se conoce como “ajustes por tanteo”. c. b. d.necesarios y durante la operación mantener estricto respeto por los horarios de disparo establecidos. pero por lo general la fragmentación demasiado gruesa o demasiado menuda son inconvenientes. acumulación de destritus y costo total del disparo. De lo contrario. podremos esperar una buena voladura. avance. Una voladura se evalúa por los resultados obtenidos y para calificarla se deberán observar los siguientes aspectos: volumen de material movido. el control del área de voladura con personal de seguridad instruido y el mantenimiento de comunicación clara e inmediata con todos los sectores de trabajo y personal vinculado a la voladura. Sobrerotura La sobrerotura en bancos afecta la estabilidad del talud o la nueva cara de la voladuras y a los barrenos que haya sido perforados a continuación de la . se tendrá que ir ajustando parámetros en una serie de disparos sucesivos hasta obtener el resultado esperado. Por otro lado si se sobrepasa del diámetro especificado resultarán problemas de estabilidad y mayores gastos en sostenimiento. carga explosiva y método de iniciación son las adecuadas a nuestro concepto. además de incrementar el riesgo de proyección de fragmentos volantes. Dilución Se entiende por dilución a la pérdida de valor económico del mineral disparado cuando se mezcla en exceso con material estéril o sin valor. Nivel de Pisos en Bancos El piso de los nuevos bancos disparados deben resultar al mismo nivel que el existente. En túneles debilita y agrieta la roca en toda la periferia afectándolo a veces a profundidades de hasta 2 metros. como ocurre en galerías. Si se presentan “lomos o toes” debe presumirse falta de carga de fondo o muy poca sobre perforación. La forma aproximada de los montículos de detritus de voladura se consigue con el trazo de la perforación.última fila disparada. Generalmente indica exceso de carga explosiva en la última fila de barrenos. Dispersión de Fragmentación a Distancia Tiene el inconveniente de diluir el material de valor económico al mezclarlo con desmonte cuando se esparce lejos de la cara de la voladura. Estos lomos dificultan el trabajo de los cargadores y requieren de trabajo adicional para eliminarlos. mientras que con amarres en líneas longitudinales resultará una acumulación a lo largo de toda la carga del frente disparado. con incremento de costos y riesgos. en vetas estrechas donde no puede hacerse disparo selectivo. Generalmente indica una excesiva carga explosiva hacia el cuello del barreno. h. Acumulación del Material Volado Debe ser adecuado para facilitar las operaciones de carga y transporte. mala acumulación. deformándolos o derrumbándolos. lo que obligará a usar sostenimiento para evitar el colapso del techo o paredes. Mantener el nivel del piso en las galerías y túneles es indispensable para el drenaje de agua y para el tendido de líneas de riel en los lugares donde se utiliza transporte con vagones. . Así por ejemplo en una voladura de bancos con amarres en “V” resulta una acumulación en un motículo central. g. La forma de acumulación se proyecta de acuerdo al tipo de equipo que se va a emplear en la limpieza de la voladura. lo que aumenta su costo de tratamiento metalúrgico y de transporte. o por necesidad de disparar bloques de mineral con bloques de desmonte. que puede ser con cargadores frontales o retroexcavadoras giratorias. f. forma de amarres de las líneas de cordón detonante. Esto puede ocurrir por excesiva dispersión. distribución de los retardos y de la disposición de las cargas libres. o falta de tacadura. e. El costo del material y mano de obra se compensan con rendimiento por disparo. CAMPOS DE APLICACIÓN Los explosivos de uso comercial son empleados en dos tipos de labores. canales. La explotación de las minas de carbón se efectúan con explosivos con baja temperatura de detonación. los que son efectuados en su mayoría con agentes de voladuras tipo ANFO. Esto ocurre generalmente cuando falla el arranque del disparo o cuando los retardos no funcionan o no han sido distribuidos adecuadamente. que se efectúan con dinamita y con explosivos especiales. subterráneas y de superficie. hidroeléctricas. se dice que el tiro se ha “congelado o plantado”. La acumulación y el tamaño de los fragmentos resultantes son factores importantes para determinar el método de carga y de transporte. Los trabajos en superficie comprenden: aperturas de carreteras. en dificultad para la remoción y carga de material roto y en riesgo de encontrar material explosivo no detonado. y sin efectuados con el empleo general de las dinamitas de diferentes grados de fuerza y resistencia al agua. También pueden considerarse como operaciones de superficie a las demoliciones. cuando la ventilación es adecuada. que son denominados antigrisú o permisibles.i. con agentes explosivos acuosos sensibles al detonador y también con agentes de voladuras granulares. canteras y minas a tajo abierto. preparación de material para construcción. El avance y el volumen o tonelaje movido representan el resultado económico de la voladura. secos como el SUPERANFO. galerías de explotación minera. cimentaciones. Falta de Desplazamiento Cuando un disparo rompe material y no lo mueve de su sitio. etc. debido al ambiente inflamable existente en este tipo de minas. . La dispersión y sobrerotura tienen significado de seguridad. esto se traduce en la mala fragmentación en la parte inferior e interior del banco. en la dilución y en el programa de perforación posterior. teniendo la economía en este sentido un límite en el punto en que la voladura presenta más problemas que soluciones. Los trabajos subterráneos comprenden: túneles. d. Debe constar de una cara libre para facilitar el arranque y salida de la carga. Deben ser cuidadosamente cebados mediante detonadores eléctricos . considerando la humedad. En las canteras se dispara primero la línea de barrenos más cercana a la pared o frente libre del banco. sea en “V”. luego a los del núcleo (ayudas y cuadradores). El orden de encendido se facilita enormemente con el empleo de detonadores de microretardo. Este sello proporciona el tiempo necesario para que actué la presión del explosivo sobre las paredes del barreno. tipo de roca. También las características propias de cada explosivo. disparándose luego las filas siguientes. o cuando se moja el fulminante el tiro sale siendo muy peligroso eliminarlo después. lo que se obtiene en los frentes subterráneos disparando primero los barrenos de corte o arranque. verificar posibles fugas de corriente o cortos circuitos y comprobar que el explosor tenga suficiente capacidad para encender todo el circuito.Para que los explosivos puedan trabajar eficientemente y desarrollar su máxima capacidad de rompimiento y empuje. b. después a los techos (alzas) y finalmente a los del piso. o corte quemado y después los del núcleo y periferia. arrastre. . Cuando la mecha no hace buen contacto con la carga explosiva del fulminante. En los bancos o cortes en superficie se dará salida primero a la fila de barrenos más cercana a la cara libre del banco o a la del menor sobrecapa. Se debe tener especial cuidado en el cebado para evitar tiros “cortados”. de cuerdo a las condiciones del material a volar. Deben ser seleccionados adecuadamente para cada tipo de trabajo. Deben ser disparados manteniendo una secuencia ordenada y correcta. dando salida primero a los barrenos de corte o arranque. arena o detritus de perforación. tipo de fracturamiento que se necesita. c. etc. estructura geológica. Igualmente se deben revisar los empalmes eléctricos. e. Debe estar confinados para aumentar su densidad de carga. lo que se obtiene con un buen diseño de la plantilla de perforación. lo que se obtiene con el atacado o taqueo de los cartuchos mediante una vara de madera y con el cierre del barreno mediante un taco inerte de arcilla. cuña. fulminantes comunes con mecha lenta o con cordón detonante. se deben procurar las siguientes condiciones: a. En perforación tiene gran importancia la resistencia al desgaste de la broca. para trabajo horizontal. Su propósito es el de abril en la roca huecos cilíndricos destinados a alojar explosivo y sus accesorios iniciadores. d. corte y giro como el producido por las perforadas neumáticas comunes. o para barrenos verticales hacia el techo. b. Percusión por efecto de golpe y corte como el de n cincel y martillo. al piso. La eficiencia en perforación consiste en lograr l máxima penetración al menor costo. Se basa en los principios mecánicos de percusión y rotación. cuyos efectos de golpe y fricción produce el astillamiento y trituración de la roca en un área equivalente al diámetro de la broca y hasta una profundidad dada por la longitud de la varilla utilizada. Mecanizados . Abrasión con efecto de corte por fricción y rayado con material muy duro (desgaste de la roca. como el producido por las perforadas diamantinas para explotación. b. La perforación se efectúa por los siguientes medios: a. con efecto de golpe. Rotación con efecto de corte por fricción y presión Pull Down. para barrenos pequeños de 25 a 50 mm. Manuales De percusión de aire comprimido. sin golpe. c. la dureza de la roca o resistencia al corte y su rayado y abrasividad. O. Percusión/Rotación. sin golpe). EQUIPOS DE PERFORACIÓN Actualmente se emplean tres tipos de equipos de perforación: a. Esta última influye en el desgaste de la broca y por ende en el diámetro final de los barrenos cuando está se adelgaza. Ejemplo el proporcionado por los martillos neumáticos pequeños y rompepavimentos.PERFORACIÓN La perforación es la primer operación en la preparación de una voladura. como el producido por las perforadas rotatorias para Open Pit. Pueden éstar ubicados sobre la varilla (drifters) o en la punta de la varilla (down the hole) en cuyo caso penetran en la roca junto con la varilla. Para barrenos hasta 150 mm. 2) . Ejemplo los wagondrill. montadas sobre camión o sobre orugas con traslación propia. portátiles y vehiculares. accionados por aire comprimidos o hidráulicos accionados por aceite de alta presión. De acuerdo con el sistema mecánico de compresión pueden ser: 1) De pistones simples o reciprocantes. Manuales o portátiles. estos últimos muy adecuados para perforación paralela en barrenos de arranque por corte quemado. trackdrill y jumbos. Rotatorios de paletas corredizas o vanes y de tornillo o helicoidales. montadas en chasis sobre ruedas u orugas. En los jumbos. estas últimas montadas en el mismo carro perforador. c. Los compresores pueden ser estacionarios. cuando el aire se comprime primero a baja presión y luego a alta en dos cilindros en tandem. o de gran capacidad. Su accionamiento puede ser eléctrico o con motor a explosión. Ø y 20 metros de profundidad. para barrenos de 1 a 3 metros de profundidad. Los soportes o chasis pueden ser simples trípodes o patas tubulares de avance automático. Mecanizados Rotarios Generalmente de grandes dimensiones para uso de tajos abiertos. con motor rotario independiente y perforación por presión (pull down o peso de barra) con brocas rotatorias tricónicas de 6” a 12” de diámetro. pueden ser: 1) Neumáticos. c. 2) 3) b. Martillos son las máquinas que accionan la barra o varilla de perforación. para huecos de hasta 30 metros. trackdriles y demás carros perforadores se utilizan brazos articulados y pantógrafos.De percusión y de percusión/rotación. Un equipo normal de perforación está compuesto por: Perforadora o martillo Soporte y carro portador Compresor y bombas hidráulicas Brocas y varillas a. rectitud y estabilidad. mantenimiento y servicio. rígidas. Estos conos giran libremente alrededor del eje de broca cuando ésta entra en movimiento triturando la roca. Lamentablemente. Brocas y varillas. cruz. Varilla o tubos de acero acoplables que transmiten el impacto del matillo a la broca. Para conseguir una voladura eficiente la perforación es tan importante como la selección del explosivo. topografía. también llamadas tricónicas por estar formadas por tres conos dentados acoplados a un cuerpo fijo o carcasa. Diamantinas empleadas en prospección geológica y en voladura con barrenos largos. por lo que este trabajo debe efectuarse con buen criterio y cuidado. Rotatorias. la supervisión de la correcta operación de perforación no se valora adecuadamente en los trabajos. fuentes de energía). que conforme se gasta deja aparecer nuevos diamantes. Normalmente la calidad de los barrenos a ser perforados esta determinada por cuatro elementos: diámetro. las varillas pueden ser tubulares. roca. etc. En síntesis.d. reforzadas en sus filos con insertos o botones de material muy duro resistentes a la abrasión. adaptabilidad a los demás equipos de la mina y de las condiciones generales del lugar del trabajo (acceso. . aún. Su selección se basa en criterios económicos. etc. capacidad operativa. generalmente empleadas en perforación de producción con maquinas pequeñas. de diseño mecánico. longitud. ubicada en uno de los extremos. las brocas son las herramientas cortantes. botones. las brocas se clasifican en tres grupos principales: 1) De corte. dura. generalmente de acero altamente resistentes al impacto. 2) 3) SELECCIÓN DEL EQUIPO DE PERFORACIÓN Existen diversos tipos de marcas de equipos de perforación para diferentes condiciones de trabajo. expansoras y rimadoras. generalmente huecos para permitir la extracción de una varilla de la roca o mineral que va siendo perforado. hexagonales. x. tienen insertos muy finos de diamante embebidos en una masa o matriz fundida. y sus acoplamientos pueden ser del tipo bisel. entre 1” y 4” de diámetro donde el inserto es el elemento que trabaja y se gasta. Diámetro Depende del tipo de aplicación en que el barreno será utilizado. Estabilidad Los barrenos deben mantenerse abiertos hasta el momento de su empleo. método de perforación y características del equipo de perforación.a. d. Deben tener la mayor rectitud y alineamiento para que el explosivo sea apropiadamente distribuido. b. Rectitud Varía con el tipo de roca. . Profundidad Influye mucho en la elección de la capacidad del equipo de perforación naturalmente en el avance del disparo. c. Como regla general el de “menor diámetro factible” será el más adecuado y económico a realizar. En terrenos sueltos tienden a desmoronarse por lo que pueden ser necesarios revestirlos interiormente con tubos especiales para poderlos cargar. _____________________________ firma. el cual se radica bajo el número ____________________ del libro de registro y se destina para: “CONTROL DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS DE” __________________________________________________________________ Nombres y Apellidos de la persona natural o razón social de la persona jurídica. Post-firma y sello del Comandante .firma y sello del Segundo Comandante o Jefe de Estado Mayor _________________________________ Firma. 01 LIBRO CONTROL DE EXISTENCIA DE EXPLOSIVOS Y SUS ACCESORIOS 1. Todo libro debe tener un Acta de Apertura en el primer folio que indique: MEMBRETE DE LA UNIDAD Lugar y fecha del documento En la fecha y de conformidad con las disposiciones legales vigentes se abre el presente libro que consta de ______________________ folios útiles. OBSERVACIONES: El presente libro debe ser revisado por la Autoridad Militar competente. Post.ANEXO No. El libro debe ser foliado y no se podrá efectuar alteraciones. se anularán los folios conforme a los rayados previstos en contabilidad.2. POST-FIRMA Y SELLO D FECHA M A 3. 4.B. el folio de revisión. Para cada folio de explosivos o accesorios se hará el siguiente rayado: ENTRADAS SALIDAS SALDO O.S D Fecha Movimiento M A LUGAR . donde se anotan las revisiones que se efectúan cuyo rayado es el siguiente: AUTORIDAD REVISORA ANOTACIONES FIRMA. 5. El registro de las anotaciones para cada explosivo y accesorio debe hacerse en folios separados e indenticados con marbetes. En la 2ª. Al comienzo de cada folio que se utilice se registrarán la clase de explosivos y accesorios de que se trata. Cuando se sucedan errores. página. implica la cantidad que se da de alta. . esta columna se utilizará para aclarar asientos. indica la cantidad diaria que se consume. “LUGAR”. c. “FECHA DE MOVIMIENTO”. “ENTRADAS”. sitio en que se efectúo el consumo. “OBSERVACIONES”. En el libro anotarse el consumo diario de los explosivos y sus accesorios. debe indicarse el número del permiso de venta. “SALDO”. g. | b. indica la fecha en la cual se produce el alta ola baja. f. indica la existencia después de producida el alta o la baja. “SALIDAS”. y registro de altas. d.EXPLICACIÓN DEL RAYADO a. e. Firma. Post. 02 CUADRO MENSUAL CONSUMO DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS Nombre de la persona jurídica o natural que efectúa el movimiento ___________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ Lugar de consumo __________________________ Motivo del consumo _______________________________________ Fecha y Número del último permiso ____________________________________________________________________ FECHA D M A Entrada DINAMITA Salida Saldo MECHA (MTS) Entrada Salida Saldo FULMINANTES Entrada Salida Saldo ESPOLETAS Entrada Salida Saldo O.Firma y Sello del Comandante de la Policía del lugar Firma. Post-Firma y Sello de la .S Firma Gerente o Representante legal Autoridad Militar.ANEXO No.B. le concede PERMISO DE IMPORTACIÓN DE EXPLOSIVOS A LA FIRMA. MUNICIONES Y EXPLOSIVOS PERMISO DE IMPORTACIÓN DE EXPLOSIVOS SEÑOR (ES) El Comando General de las Fuerzas Militares. 1 . Para introducir al País por la Aduana de el siguiente material Puerto de Embarque: Puerto de llegada: Porcentaje de Explosivos: Consignatario: Casa Explotadora: El material en referencia será utilizado en la elaboración de El presente permiso tiene validez desde la fecha de su expedición hasta el Novecientos ( ) del mes de de mil ( ) FECHA EN QUE CADUCA.COMANDO GENERAL DE LAS FUERZAS MILITARES EN PAPEL SELLADO AYUDANTÍA GENERAL SECCIÓN CONTROL COMERCIO ARMAS. QUEDA SUJETO A LA EXPEDICIÓN DE LA LICENCIA DE IMPORTACIÓN Y PAGO. de conformidad con las Disposiciones vigentes. ASUNTO : AL : Firma. Post Firma y Sello de la Autoridad Militar 2 .Concepto de Autoridad Militar de su jurisdicción Lugar y Fecha No. responsabilidad del interesado. Municiones y Explosivos 3 . y denunciar el lugar donde van a ser depositados los explosivos y accesorios citados. debiendo hacer las prestaciones de rigor durante el recorrido al retén o Guarnición Militar que le sea inmediata. VIGENCIA (Se expedirá por quince (15) días): OBSERVACIONES: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ comandante de la Unidad Militar o Jefe Sección Comercio Armas. ________________________________________________ (autoridad que autoriza) ______________________________________________ el traslado de los explosivos y accesorios se hará el lugar de su destino bajo la estricta vigilancia “ESCOLTA MILITAR”. 04 MINISTERIO DE DEFENSA NACIONAL FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA Lugar y Fecha SALVOCONDUCTO PARA TRANSPORTAR EXPLOSIVOS Y SUS ACCESORIOS Se concede a: ______________________________________________________ Para trasladar: _____________________________________________________ De: ___________________________ a: ________________________________ Los siguientes explosivos: ____________________________________________ __________________________________________________________________ Con destino a: ______________________________________________________ En la región de: _____________________________________________________ Permiso de venta No.ANEXO No. I.C. el cual será utilizado en la elaboración de En nuestra fábrica ubicada en la ciudad De Producto: Clase y Calidad en libras Dirección: (letras y números) Puerto de Embarque: Puerto de llegada: Porcentaje de Explosivos: Consignatario: Casa Explotadora: Lugar de Abastecimiento: Nombre de la Firma y el N. 05 Señor EN PAPEL SELLADO COMANDANTE GENERAL DE LAS FUERZAS MILITARES SANTAFE DE BOGOTÁ D. Firma.T. Posfirma y Sello del Gerente 4 .: Dirección de la Oficina y Tel.ANEXO No.: Lugar y Fecha: Atentamente. Nos permitimos solicitar autorización para introducir al país El siguiente material De Explosivos. 06 MINISTERIO DE DEFENSA NACIONAL EN PAPEL SELLADO FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA AUTORIZACIÓN VENTA DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS No. los siguientes explosivos: adquiera por compra a la Retira: Comandante Unidad o Jede Control Comercio de Armas. concede autorización para que el Señor INDUSTRIA MILITAR. LUGAR Y FECHA SEÑOR: GN.ANEXO No.- EL de conformidad Con disposiciones vigentes. Municiones y Explosivos 5 . internamente contienen un sustancia explosiva de alto poder. utilizada para la propulsión de proyectiles de artillería. inodoro. DETONADOR: Capsulas cilíndricas en aluminio. CORDITA: Pólvora que contiene de un 30 a un 40% de nitroglicerina y una pequeña cantidad de vaselina como estabilizador. cerca del agujero de encendido de las primeras armas de fuego. de color amarillo pálido. esta acción puede iniciar un explosivo de acuerdo a la sensibilidad que este tenga. Se encuentra en el grupo 16 del sistema periódico. CARGA REFORZADORA O BOOSTER: Son sustancias explosivas de alto poder las cuales son utilizadas para iniciar explosivos de baja sensitividad como los agentes de voladura. FISIÓN NUCLEAR: División de un núcleo atómico en dos fragmentos de tamaño similar. CAZOLETA: Era una pequeña depresión en forma de plato. FUSIÓN: Cambio de una sustancia del estado sólido al líquido.066.GLOSARIO AZUFRE: Es un elemento no metálico. BARRENO: Orificio taladrado en rocas. BALÍSTICA: Pólvora elaborada a base de nitroglicerina. insípido. canteras los cuales son tacados con explosivos para realizar voladuras. normalmente por aplicación de calor 6 . utilizados para la iniciación de las sustancias explosivas. COMBURENTE: Sustancias que favorecen y prolongan la existencia del fuego en una deflagración. FEXAR: Fabrica de explosivos Antonio Ricaurte (fabrica de explosivos de Colombia). FRICCIÓN: Se conoce como fricción el roce que generan dos o más cuerpos en el momento que son juntados. Su número atómico es 16 y su masa atómica 32. HIGROSCÓPICO: Propiedad de algunas sustancias de absorber y exhalar la humedad según el medio en que se encuentran. M/S: Metros por segundo. MINA CLEYMOR: Es una mina de defensa dirigida antipersonal elaborada con explosivo plástico C-4. PINZAS M2: Son pinzas elaboradas en aleación de materiales que no generan ni producen chispas.1 y que presentan una segmentación en forma de cúpula. POLVORÍN: Pólvora con características mas finas que las demás. 7 . una densidad relativa de 2. Cristaliza en el sistema ortorrómbico en prismas que tienen una dureza de 2. SALITRE O NITRO: Mineral blanco. translúcido y brillante compuesto por nitrato de potasio. MODUS OPERANDIS: Son las técnicas empleadas por ciertos grupos terrositas las cuales los caracterizan en su manera de hacer terrorismo. Utilizadas para la elaboración de las pólvoras de los cartuchos e guerra. PÓLVORA SIN HUMO: Son pólvoras elaboradas a base de nitrocelulosa as cuales no producen humo en el momento en que se deflagran. de aspecto polvoriento. KNO3. especiales para el trabajo con explosivos. TAMIZ: Elementos dotados de mallas con diferentes espacios entre si utilizado para separar materiales como tierras y otros elementos. Conferencia sobre explosivos. Grupo Marte. editorial Margabby. Cuartel General Secretaria del Ejercito. 30 de Julio de 1998. Catálogos sobre productos. Conferencia de explosivos y demoliciones. Manual de Explosivos y Demoliciones FM 5-25. Escuela de Ingenieros militares. Santa fe de Bogota.BIBLIOGRAFÍA Escuela de Ingenieros Militares. - Manual práctico de voladuras. INDUMIL. Manual FM 5-25 Explosivos y Demoliciones. . Manual de Explosivos y Demoliciones FM 5-250. Washington. Material básico sobre principios del banquero. de la EXSA (Perú). 8 . empleo de los explosivos en obras de ingeniería civil y militar. SANDVIK ATLAS COPCO Manual de voladuras. Escuela de Ingenieros Militares. 1993. DC. Ejército de los Estados Unidos. de la DUPONT.