UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – X SEMESTRE - EXPLOSIVOS

ING M.Sc CÉSAR AUGUSTO LÓPEZ QUINTERO – ESPECIALISTA EN EXPLOSIVOS

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CONTENIDOCONTENIDO

1. Presentación.

2. Resumen Histórico de los Explosivos.3. Generalidades.

4. Conceptos Básicos

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Escuela de Ingenieros Militares - Técnicas Modernas de Voladuras en Obras Civiles _______________________6.

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2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS

221-207 A.C. Inventor desconocido de la pólvora negra.

Primeros usos atribuidos a Chinos, Indios, Árabes.

Composición: 75 % Nitrato de potasio ( salitre)

15 % Carbón vegetal.

10 % Azufre.1242 D.C. El monje inglés Roger Bacon publica fórmula de la pólvora.

1320- 1380 D.C. Berthold Schwartz, utilizó la pólvora negra como propulsor de piedras en la Batalla de Crécy (1346).

1613 Martín Weigel lo utiliza en minería (Sajonia).

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2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS

1750 Benjamín Franklin envasa y comprime la pólvora en cartuchos.

1627 Primer uso registrado de pólvora para rotura de rocas (Hungría).

1788 Berthollet cambia el Salitre por el clorato de potasio.

1818-1821 Primer uso de pólvora negra en la construcción de un túnel vial en Pensylvania

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2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS

1831 William Bickford (inglés) inventa mecha de seguridad

1832 Dr. Robert Hare de la U. de Pensylvania hace demostración de la cápsula detonante eléctrica

1846 Ascanio Sobrero prepara por primera vez la nitroglicerina.

1849 Jonathan Couch patenta el primer perforador de roca de percusión y a vapor

1863 Wilbrand inventa el TNT.

A. Nóbel inventa cápsula detonante con fulminato mercurio

Inventa la dinamita.

1866

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1876

1891 Tollens descubre el PETN, base del cordón detonante.

Julius Smith inventa el estopín o detonador eléctrico.

1899 Henning (Alemania) descubre la ciclonita (RDX; mezcla de TNT con gas exógeno).

1878 Aparece el explosor de cremallera, desarrollado por J. Smith.

1870

1896

1902 Se introduce el cordón detonante en Europa.

1913 Primer uso de explosivos para control de incendios en pozos petroleros (California).

1875 Nobel patenta la gelatina explosiva.

Se patenta el primer martillo de perforación con acero hueco (George Leyner).

Primera planta dinamita en San Francisco (Giant Powder Co.).

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• 2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS

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1956 Se define la importancia del Balance de Oxígeno (OB) sobre la fuerza y sensitividad de los explosivos y principalmente del ANFO.

1964 Slurries ( si no puedes vencerlo, unéte).

1955 Se produce el A.N.F.O ( 94 % nitrato de amonio y 6% fuel Oil.

1938 El cordón detonante con revestimiento es introducido en el mercado de EE.UU.

1946 Aparecen las cápsulas eléctricas con microretardo

1948 Primera voladura en el futuro monumento a Caballo Loco en Dakota del Sur.

1931 Kirst, Woodbury, McCoy producen el Nitramón.

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• 2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS2. RESUMEN HISTORICO DE LOS EXPLOSIVOS

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DEFINICION DE EXPLOSIVO

Es un compuesto o mezcla de sustancias químicas con capacidad para transformarse, por medio de reacciones de óxido- reducción, en productos gaseosos y condensados, con altas temperaturas y altas presiones, generando simultáneamente una fuerte detonación.

NotaNota: Hay un equilibrio inestable de los elementos susceptibles de descomponerse bruscamente, pero los productos resultantes son químicamente estables.

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DEFINICION DE EXPLOSION

Es el paso extremadamente rápido de una sustancia química de un estado a otro, acompañado de la formación de una cantidad considerable de gases y desprendimiento de energía y calor, lo cual permite la realización de un trabajo mecánico que desarrolla una acción de rompimiento.

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ACCION DESTROZANTE

La acción destrozante de los gases de la explosión sobre el medio circundante está determinada por la gran velocidad de expansión, como consecuencia de su alta temperatura, se manifiesta principalmente en forma de golpe (choque o percusión).

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FACTORES FUNDAMENTALES DE LA ACCION DESTROZANTE

• VELOCIDAD DE LA TRANSFORMACION QUIMICA

•CANTIDAD DE GASES FORMADOS

•CANTIDAD DE CALOR EMITIDO

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DEFINICIÓN DE DETONACION

Es la transformación del explosivo ocasionado por el paso de la onda de percusión a través de toda su masa a velocidad ultrasónica constante, de miles de metros por segundo.

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A diferencia de la detonación, la Combustión explosiva sucede a temperatura considerablemente menor que la del sonido. En esta forma de transformación explosiva no aparecen ondas de percusión.

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5. CLASIFICACION DE LOS 5. CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS

a) Por su forma de reacción.

1. Químicos:Actúan por procesos de reacción química (compuestos nitrados).

Uso: Minería, construcciones civiles.

2. Nucleares: Vinculados a desintegración de materiales radioactivos (Uranio 235, plutonio, etc) Uso Militar.

3. Especiales:Explosión física sin detonación, por expansión de gases inertes licuados como el CO2, en presencia de calor.

Uso: Minería subterránea con alto contenido de gas grisú.

b) Por su velocidad de reacción ( explosivos químicos)

1. Deflagrantes, lentos o progresivos (pólvora negra).

Uso: Pirotecnia.

2. Rápidos, Detonantes o rompientes

( TNT, PETN, Dinámicos, etc)

Uso: Ingeniería.

c) Por su empleo

1. Militar

2. Civil o Comercial

* Permisibles (baja temperatura de explosión.

* Dinamitas (nitroglicerina estabilizada).

* Agentes y explosivos de voladura

6. CARACTERISTICAS TÉCNICAS

Importantes para seleccionar el explosivo en la etapa de planeamiento en una voladura.

a) Potencia relativa ( contenido de energía y trabajo que puede efectuar).b) Brisancia o poder rompedor (efecto demoledor o triturador).

c) Densidad ( importante para el cálculo de las cargas).

d) Resistencia al agua y al almacenamiento ( nula - limitada - muy buena - sobresaliente).

e) Velocidad de detonación (la onda a lo largo de la de la masa explosiva).

f) Simpatía o transmisión de la detonación ( detonación sin contacto).g) Sensitividad ( reacción ante un detonador, referencia el número 8).

h) Estabilidad ( resistencia a descomponerse en condiciones normales: ejm: nitroglicerina a 80º C en 20 minutos).

i) Sensibilidad al calor / golpe ( importante para el transporte / almacenamiento).

j) Vibración y Onda explosiva ( para prevención de daños)

K) Categoría de humos ( CO, NO2 que son tóxicos).

PARAMETROS PARA EL PLANEAMIENTO DE UNA VOLADURA

1. De la Roca ( inmodificables)

2. Del Explosivo ( inmodificables)

3. De la carga ( modificables)

4. De seguridad ( variables)

• SIGLO XII (Chinos)• SIGLO XIII (Arabes)• SIGLO XV (Franceses)• 1846, NITROGLICERINA( Alfred Nobel)• 1866, DINAMITA• 1875, DINAMITA GELATINOSA• SIGLO XIX TNT, Bomba Atómica.

SUSTANCIAS O MEZCLA DE SUSTANCIAS QUE MEDIANTE REACCION FISICA O QUIMICA SE TRANSFORMAN VIOLENTAMENTE PRODUCIENDO LUZ, CALOR, PRESION Y GASES EN TODAS LAS DIRECCIONES

DEFINICION DE EXPLOSIVOS

POLVORA NEGRA POLVORA PIROXILADA POLVORA GRISPOLVORA BLANCA MEZCLA MAGICAMEZCLAS con fósforo rojo

LENTOS O BAJOSLENTOS O BAJOS

REACCIONAN A:REACCIONAN A:

CLASES DE EXPLOSIVOSCLASES DE EXPLOSIVOS

LLAMA

CHISPA

GOLPE

FRICCION

ACIDOS

C-2C-3C-4P-4A-3DATASHEETFLEX-X

EXPLOSIVOS ALTOS EXPLOSIVOS ALTOS

EXPLOSIVOS PLASTICOS

OTROS EXPLOSIVOS

MILITAR

COMERCIAL

GELATINOSA

AMONIACAL

AMONIACAL GELATINOSA

DINAMITAS

PENT

PENTOLITA

TNT

ANFO

NITRATO DE AMONIO

RDX

EXPLOSIVOS CASEROS

AMONAL

R-1

BENCLO

Y OTRAS MEZCLAS

SISTEMAS DE IGNICION

COMUN O INELECTRICO

ELECTRICO

QUIMICO

MIXTO

:

DETONADORES

•ELECTRICOS•INELECTRICOS

•MECHA LENTA•MECHA RAPIDA•OTROS

SON CAPSULAS CILINDRICAS EN ALUMINIO O COBRE, QUE EN SU INTERIOR CONTIENEN CANTIDADES MINIMAS DE SUSTANCIAS EXPLOSIVAS.

SON CAPSULAS CILINDRICAS EN ALUMINIO O COBRE, QUE EN SU INTERIOR CONTIENEN CANTIDADES MINIMAS DE SUSTANCIAS EXPLOSIVAS.

SON SUSTANCIAS O MEZCLAS QUIMICAS QUE MEDIANTE REACCION DE SIMPATIA, SIRVEN DE CONDUCTO PARA LA ACTIVACION DE LOS DETONADORES O EXPLOSIVOS.

SON SUSTANCIAS O MEZCLAS QUIMICAS QUE MEDIANTE REACCION DE SIMPATIA, SIRVEN DE CONDUCTO PARA LA ACTIVACION DE LOS DETONADORES O EXPLOSIVOS.

CARGA INICIADORADEFLAGRANTE

CARGA INTERMEDIAO PRIMARIA

CARGA BASE

INICIADORES

:

UN ARTEFACTO EXPLOSIVO ESTA ELABORADO PARA ACTIVARSE O EXPLOTAR CUANDO SE CIERRA UN CIRCUITO, DEBEMOS SABER QUE EXISTEN DIVERSOS MECANISMOS DE DISPARO TANTO ELECTRICOS COMO INELECTRICOS; SI AL ENCONTRAR UN PAQUETE SOSPECHOSO Y NO SE OBSERVAN LAS MINIMAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN SU MANIPULACION, EL ERROR SE PAGA CON LA VIDA

LOS MAS COMUNES SON:LOS MAS COMUNES SON:• DE TIEMPO CON RELOJ• DE GALTEO O MOVIMIENTO• DE VIBRACION• DE PRESION O LIBERACION DE PRESION• DE CONTACTO• TRAMPAS CAZABOBOS CON NYLON • A CONTROL REMOTO• CABLES DE MANDO O ACCION DIRECTA• EXPOSICION A LA LUZ• AGOTAMIENTO DE LA BATERIA• GOTA DE MERCURIO• SISTEMA DE BEPPER• POR CELULAR• DE MAGNETISMO

SON ELEMENTOS ELABORADOS POR TERRORISTAS CON EL UNICO FIN DE MATAR, MUTILAR, DESTRUIR, PRODUCIR PANICO Y TERROR.

SON ELEMENTOS ELABORADOS POR TERRORISTAS CON EL UNICO FIN DE MATAR, MUTILAR, DESTRUIR, PRODUCIR PANICO Y TERROR.

ARTEFACTOS FRAGMENTARIOSARTEFACTOS INCENDIARIOSCARTAS BOMBASCARROS BOMBABOMBAS QUIMICASMINAS KLEYWORDMINAS QUIEBRA PATASCILINDROS BOMBASOTROS

ARTEFACTOS FRAGMENTARIOSARTEFACTOS INCENDIARIOSCARTAS BOMBASCARROS BOMBABOMBAS QUIMICASMINAS KLEYWORDMINAS QUIEBRA PATASCILINDROS BOMBASOTROS

CONVENCIONALES

Estos son los fabricados industrialmente, mediante procedimientos estandarizados de calidad y seguridad.

NO CONVENCIONALES (Fabricación Casera)