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PERFORACIONES Y VOLADURAS
2015
UNIVERSIDAD DE HUANUCOE.A.P INGENIERIA CIVIL
DOCENTE: Ing. JORGE MARTIN ROBERTO OSORIO
CURSO : PERFORACIONES Y VOLADURAS
ALUMNA: ROMERO PALACIOS, ANGELICA
GRUPO : “A”
Huánuco-2015
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UNIVERSIDAD DE HUÁNUCOE.A.P INGENIERÍA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERÍA
ROCAS Y EXPLOSIVOS
UNIVERSIDAD DE HUANUCOE.A.P INGENIERIA CIVIL
INTRODUCCIÓN
Los explosivos están presentes en los trabajos de minería, la construcción y
la industria, tanto es así, que su uso lo hace muy peligroso si no se
manipulan de acuerdo a las normas establecidas su mal uso ha causado
muchos accidentes graves y muy peligrosos, es por esto que el conocerlo y
estudiarlos nos dan una ventaja a la hora de relacionarnos con ellos.
Los explosivos se usan para romper, destruir o debilitar materiales de gran
dureza, normalmente rocas o en demoliciones en obras civiles. El uso de los
explosivos industriales en determinadas fases de la construcción de las
obras públicas, o en edificación, constituye una herramienta irreemplazable
para su economía y eficacia.
Los explosivos convencionales y los agentes explosivos poseen propiedades
diferenciadoras que los caracterizan y que se aprovechan para la
correcta selección, atendiendo al tipo de voladura que se desea realizar y las
condiciones en que se debe llevar a cabo. Las propiedades de
cada grupo de explosivos permiten además predecir cuáles serán los
resultados de fragmentación, desplazamiento y vibraciones más probables.
Las características más importantes son: potencia y energía
desarrollada, velocidad de detonación, densidad, presión de
detonación, resistencia al agua y sensibilidad. Otras propiedades que
afectan al empleo de los explosivos y que es preciso tener en cuenta son:
los humos, la resistencia a bajas y altas temperaturas, la desensibilización
por acciones externas, etc.
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ÍNDICE
LAS ROCAS..........................................................................................................................5
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS................................................................................5
CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS.........................................................................8
CUADRO DE DENSIDADES DE LAS ROCAS:...........................................................9
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS ROCAS.......................................................13
Propiedades de las rocas que afectan a la perforación............................................16
LOS EXPLOSIVOS............................................................................................................19
EXPLOSIÓN....................................................................................................................21
CLASIFICACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS..................................................................23
CARACTERÍSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS............................................................26
EXPLOSIVO ANFO........................................................................................................28
EXPLOSIVO TNT...........................................................................................................29
EXPLOSIVO NITROGLICERINA.................................................................................30
BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................31
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LAS ROCAS
Las rocas son agregados naturales presentes en la Tierra en masas de
grandes dimensiones. Estas rocas están formadas por uno o más minerales.
En cualquier roca pueden existir minerales principales, por los cuales se
clasifican, y otros accesorios, cuya presencia no es decisiva para dicha
clasificación. También tenemos rocas compuestas por un solo mineral.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS
Dada la amplitud de los conceptos geológicos, sólo como referencia se
presenta una descripción elemental de los tres grupos en los que se las ha
clasificado, por su origen y características:
A. Rocas ígneas.
B. Rocas sedimentarias.
C. Rocas metamórficas.
A. Rocas ígneas: se forman cuando el magma (roca fundida) se enfría y se
solidifica. Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la superficie se
forman rocas con cristales grandes denominadas rocas
plutónicas o intrusivas, mientras que si el enfriamiento se produce
rápidamente sobre la superficie, por ejemplo, tras una erupción volcánica, se
forman rocas con cristales invisibles conocidas como rocas
volcánicas o extrusivas. La mayor parte de los 700 tipos de rocas ígneas que
se han descrito se han formado bajo la superficie de la corteza terrestre.
Ejemplos de rocas ígneas son: la diorita, la riolita, el pórfido, elgabro,
el basalto y el granito.Por su origen y textura se clasifican como:
a. Intrusivas o plutónicas
B. Extrusivas, efusivas o volcánicas
c. Filonianas o hipoabisales
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B. Rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias son rocas que se forman
por acumulación de sedimentos, los cuales son partículas de diversos
tamaños que son transportadas por el agua, el hielo o el aire, y son
sometidas a procesos físicos y químicos (diagénesis), que dan lugar a
materiales consolidados. Las rocas sedimentarias pueden formarse a las
orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos, mares, y en
las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas
o estratos.
Existen procesos geológicos externos que actúan sobre las rocas
preexistentes, estos agentes las meteorizan, transportan y depositan en
diferentes lugares dependiendo del transporte (agua, viento, hielo). De igual
manera, distintos organismos animales o vegetales pueden contribuir a la
formación de rocas sedimentarias (fósiles). Las rocas sedimentarias pueden
existir hasta una profundidad de diez kilómetros en la corteza terrestre. Estas
rocas pueden presentarse sueltas o consolidadas, es decir, que han sido
unidas a otras por procesos posteriores a la sedimentación, conocidos
como diagénesis.
Las rocas sedimentarias cubren más del 75 % de la superficie terrestre,
formando una cobertura sedimentaria que se encuentra sobre
rocas ígneas y, en menor medida, en metamórficas. Sin embargo su
volumen total es pequeño cuando se comparan sobre todo con las rocas
ígneas, que no solo forman la mayor parte de la corteza, sino la totalidad del
manto.
C. Rocas metamórficas. Las rocas metamórficas son las que se forman a
partir de otras rocas mediante un proceso llamado metamorfismo. rocas
ígneas, rocas sedimentarias u otras rocas metamórficas, cuando éstas
queda alrededor de 1.500 bar), altas temperaturas (entre 150 y 200 °C) o a
un fluido activo que provoca cambios en la composición de la roca,
aportando nuevas sustancias a ésta. Al precursor de una roca metamórfica
se le llamaprotolito.
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Las rocas metamórficas se clasifican según sus propiedades físico-químicas.
Los factores que definen las rocas metamórficas son dos: los minerales que
las forman y las texturas que presentan dichas rocas.
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CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS
Las características geológicas y mecánicas, además de las condiciones del
estado de las rocas a dinamitar, determinarán realmente el tipo de explosivo
que deberá emplearse para fracturarlas eficiente y económicamente. Por
ello, es muy importante que además de conocer las propiedades del
explosivo se tenga en cuenta el grado de afectación que puedan presentar
algunos parámetros de la roca como:
A. Densidad o peso específico.
B. Compacidad y porosidad.
C. Humedad e inhibición.
D. Dureza y tenacidad.
E. Frecuencia sísmica.
F. Resistencia mecánica a la compresión y tensión.
G. Grado de fisuramiento.
H. Textura y estructura geológica. Variabilidad.
I. Coeficiente de expansión o esponjamiento.
A. Densidad o peso específico.- Característica importante de las rocas y
minerales inherentes a su propia estructura molecular. Se define como la
relación entre la masa del material y su volumen, siendo un factor
ampliamente usado como indicador general de la mayor o menor dificultad
que pueda encontrarse para romper a una roca, y en la práctica se relaciona
con la macices y dureza, por tanto con el grado de compacidad o porosidad.
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CUADRO DE DENSIDADES DE LAS ROCAS:
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B. Compacidad y porosidad La compacidad.- La compacidad es la
relación de la densidad aparente a la densidad real:
C = da = Vr , dr Va , cuyo valor se aproximará más a la unidad cuanto más
densa sea la roca. La porosidad es la relación del volumen total de los
huecos existentes en una roca a su volumen aparente.
C. Expansión o esponjamiento.-Es el aumento de volumen que se
produce en el material rocoso al excavarlo
D. Humedad e imbibición.-Todos los materiales pétreos poseen cierta
humedad natural como resultado del contenido de agua retenida en sus
poros e intersticios. El grado de esta humedad puede determinarse hallando
la diferencia de peso entre la roca tal como se presenta en su estado natural
(ph) y el peso de la misma muestra después de someterla a un proceso de
desecación. Grado de humedad = ph – ps donde: ph : peso húmedo ps :
peso seco Se denomina “imbibición” a la capacidad de las rocas para
saturarse de agua, la misma que se determina mediante un recipiente de
saturación en el que se coloca una muestra seca a la que se agrega agua a
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determinados intervalos de tiempo (hasta 1/3 de su altura al inicio, luego
hasta 2/3 a las 2 h y cubriéndola totalmente a las 20 h) para después
efectuar una serie de pesadas hasta llegar a encontrar entre ellas diferencias
menores a 0,1 g punto en el que se considera que el material está embebido
a peso constante.
E. Dureza y tenacidad.-La dureza y cohesión de las rocas y minerales
dependen de los enlaces entre moléculas constituyentes. En general la
dureza aumenta con la densidad del empaquetamiento atómico y la
disminución del tamaño de los iones. Técnicamente por “dureza” se entiende
a la resistencia al corte y penetración que presentan las rocas a la
perforación, pero en la práctica se ha hecho común emplear el término para
indicar su comportamiento en la voladura clasificándolas como: duras,
intermedias y blandas. Es la “tenacidad” realmente la resistencia a la rotura,
aplastamiento o doblamiento por lo que deberíamos procurar el empleo de
los términos de: tenaces, intermedias y friables para indicar su
comportamiento ante los explosivos.
F. Frecuencia sísmica de la roca.-La velocidad con la que se propagan las
ondas de tensión en las rocas es muy importante, primero porque afecta a la
distribución y al tiempo de aplicación de los esfuerzos de tensión impuestos
sobre la roca por la detonación del explosivo, y segundo porque es una
medida de su capacidad elástica, dando una idea de su capacidad de
resistencia o tenacidad (“dureza” comúnmente). Luego también de sí es
necesario o no emplear explosivos de alta velocidad para fracturarla.
El producto de velocidad y densidad es un parámetro útil de la roca para
canalizar la transferencia de energía de la onda de detonación en el
explosivo hasta la onda de tensión de la roca. Puede decirse que para
romper adecuadamente una roca de alta frecuencia sísmica se deberá
emplear un explosivo también de alta velocidad de detonación. El grado de
alteración de una roca o su variable contenido de humedad afecta a la
velocidad de propagación de las ondas, siendo normalmente más altas
cuando la roca está fresca y compacta como puede verse en el cuadro de
velocidades sísmicas que se adjuntan.
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G. Variabilidad.- Las rocas no son homogéneas ni isotrópicas; una misma
formación rocosa de aspecto homogéneo varía en sus rasgos identificables
de microestructura, campos de fatiga, contenidos de agua y otros
parámetros, variando su comportamiento en voladura a veces
sorprendentemente. Los campos de fatiga pueden originar direcciones
preferidas para el fracturamiento de la roca. Los planos de debilidad influyen
en la dirección de propagación de las ondas de tensión y por lo tanto en los
planos de fractura. El contenido de agua en las rocas puede ser variable en
cuanto a su volumen y localización influyendo en la absorción de la energía
de la explosión, lo que puede mejorar o deteriorar la rotura. Otros dos
parámetros en estrecha relación con la variabilidad son la “textura” y la
“estructura”. La textura se refiere al tamaño, forma, distribución, clasificación
y amarre de los cristales en las rocas ígneas y de los granos en las
sedimentarias o metamórficas, así como las propiedades físicas resultantes
a caracteres mayores como la estratificación, grietas, fallas y planos de
clivaje, incluyendo la morfología del yacimiento, su rumbo y buzamiento.
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PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS ROCAS
Estas propiedades referidas al comportamiento de las rocas al ser sometidas
a esfuerzos mecánicos son normalmente determinadas en laboratorios
mediante prensas y equipos especiales. Definen medidas o valores
aplicables para tener un criterio previo sobre las condiciones de estabilidad
de la roca después de haber sido excavada, por lo que son difíciles de
correlacionar con los resultados de la voladura pero proporcionan un medio
de comparación entre diferentes rocas.
A. Resistencia a la compresión (o carga por unidad de área) :Define la
fuerza o carga por unidad de superficie bajo la cual una roca fallará por corte
o cizalla. En otros términos, es la resistencia a ser sobrepasada para llegar a
la rotura por presión, dada en psi.
B. Resistencia a la tensión: Es la facultad de resistir a ser torsionada o
tensada hasta llegar al punto de rotura. También se define como resistencia
al arranque.
C. Radio de Poisson o radio de precorte: Es el radio de contracción
transversal a expansión longitudinal de un material sometido a esfuerzos de
tensión, o sea, es una medida de su fragilidad. Cuanto menor el radio de
Poisson, mayor la propensión a rotura.
D. Módulo de Young o de elasticidad (E): Es una medida de la resistencia
elástica o de la habilidad de una roca para resistir la deformación. Cuanto
mayor el módulo de Young mayor dificultad para romperse. También se
expresa en psi. E. Gravedad específica Es el radio de la masa de la roca a la
masa de un volumen igual de agua, en g/cm3.
F. Fricción interna: Es la resistencia interior para cambiar inmediatamente
de forma cuando se somete a la roca a deformación por presión. También se
define como conductividad o pase de las ondas (de compresión o sísmicas)
fenómeno que genera calor interno.
G. Velocidad de onda longitudinal (P, en m/s): Es la velocidad a la cual
una roca transmitirá las ondas de compresión. Como a este tipo
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corresponden las ondas sonoras, también se le refiere como velocidad
sónica de la roca. Es una función del módulo de Young, radio de Poisson y
la densidad. Usualmente cuanto mayor sea la velocidad de la roca, se
requerirá explosivo de mayor velocidad de detonación para romperla. Como
ejemplo referencial mostramos los siguientes cuadros, pero teniendo en
cuenta que lo usual es determinarlas para cada caso en particular.
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Con base en las propiedades mecánicas, en las condiciones geológicas del
lugar, en consideraciones técnico-económicas, equipo disponible y otros
factores para obras de ingeniería y minería, se suele clasificar las rocas en
categorías de dificultad, especialmente para su facilidad de voladura y/o
capacidad de sostenimiento, como en los siguientes ejemplos:
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Propiedades de las rocas que afectan a la perforación
Dureza: Se entiende por dureza la resistencia de una capa
superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro. En una
roca es función de la dureza y composición de los granos minerales
constituyentes, de la porosidad de la roca, del grado de humedad, etc.
La dureza de las rocas es el principal tipo de resistencia a superar
durante la perforación, pues cuando se logra la penetración el resto
de las acciones se desarrollan más fácilmente. Las rocas se clasifican
en cuanto a su dureza por medio de la escala de “Mohs”, en la que se
valora la posibilidad de que un mineral pueda rayar a todos los que
tienen un número inferior al suyo.
Resistencia: Se llama resistencia mecánica de una roca a la
propiedad de oponerse a su destrucción bajo una carga exterior,
estática o dinámica. Las rocas oponen una resistencia máxima a la
compresión, comúnmente, la resistencia a la tracción no pasa de un
10 a un 15%de la resistencia a la compresión. Esto se debe a la
fragilidad de las rocas, a la gran cantidad de defectos locales e
irregulares que presentan y a la pequeña cohesión entre las partículas
constituyentes.
Elasticidad: La mayoría de los minerales constituyentes de
las rocas tienen un comportamiento elástico - frágil, que obedece a la
ley de Hooke, y se destruyen cuando las tensiones superan el límite
de elasticidad. .
Plasticidad: En algunas rocas a la destrucción le precede una
deformación plástica. Esta comienza en cuanto las tensiones de la
roca superan el límite de elasticidad. En el caso de los cuerpos
idealmente plásticos tal deformación se desarrolla con una tensión
variable. Las rocas reales se deforman consolidándose al mismo
tiempo, para el aumento de la deformación plástica es necesario
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incrementar el esfuerzo. La plasticidad depende de la composición
mineral de las rocas y disminuye con el aumento del contenido de
cuarzo, feldespato
y otros minerales duros. Las arcillas húmedas y algunas rocas
homogéneas poseen altas propiedades plásticas. La plasticidad de
las rocas pétreas (granitos, esquistos cristalinos y areniscas) se
manifiestan sobre todo a altas temperaturas.
Abrasividad: La abrasividad es la capacidad de las rocas de
desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro, en el
proceso de rozamiento durante el movimiento. Los factores que
elevan la capacidad abrasiva de las rocas son las siguientes:
Textura: La textura de una roca se refiere a la estructura de los
granos de minerales constituyentes de ésta. Se manifiesta a través
del tamaño de los granos, la forma, porosidad,etc. Todos estos
aspectos tienen una influencia significativa en el rendimiento de la
perforación. Como los granos tienen forma lenticular, como en un
esquisto, la perforación es más difícil que cuando son redondos.
Estructura: Las propiedades estructurales de los macizos rocosos ,
tales como esquistosidad, planos de estratificación, juntas, diaclasas y
fallas, así como el rumbo y el buzamiento de éstas afectan a la
linealidad de los barrenos, a los rendimientos de perforación y a la
estabilidad delas paredes de los taladros.
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LOS EXPLOSIVOSLos materiales explosivos son compuestos o mezclas de sustancias en
estado sólido, líquido o gaseoso, que por medio de reacciones químicas de
óxido-reducción, son capaces de transformarse en un tiempo muy breve, del
orden de una fracción de microsegundo, en productos gaseosos y
condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que
llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas
presiones.
Los explosivos constituyen una herramienta básica para la explotación
minera y para obras de ingeniería civil.
Los procesos de reacción según su carácter fisicoquímico y el tiempo en que
se realizan se catalogan como:
A. Combustión: Puede definirse como tal a toda reacción química capaz de
desprender calor pudiendo o no, ser percibida por nuestros sentidos, y que
presenta un tiempo de reacción bastante lento.
B. Deflagración: Es un proceso exotérmico en el que la transmisión de la
reacción de descomposición se basa principalmente en la conductividad
térmica. Es un fenómeno superficial en el que el frente de deflagración se
propaga por el explosivo en capas paralelas, a una velocidad baja, que
generalmente no supera los 1 000 m/s. La deflagración es sinónimo de una
combustión rápida. Los explosivos más lentos al ser activados dan lugar a
una deflagración en la que las reacciones se propagan por conducción
térmica y radiación.
C. Detonación: Es un proceso físico-químico caracterizado por su gran
velocidad de reacción y por la formación de gran cantidad de productos
gaseosos a elevada temperatura, que adquieren una gran fuerza expansiva
(que se traduce en presión sobre el área circundante).
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En general, respecto a la velocidad, los explosivos son considerados como:
a. Deflagrantes: cuando la velocidad está por debajo de los 1 000 m/s.
b. Detonantes de bajo régimen: de 1 000 a 1 800 m/s (transición entre
deflagración y detonación).
c. Detonantes de régimen normal: con velocidades entre 1 800 y 5 000
m/s (categoría a la que pertenecen casi todos los explosivos de uso
industrial). d. Detonantes de alto régimen: cuando la velocidad está por
encima de los 5 000 m/s (es el caso de los altos explosivos de uso militar).
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EXPLOSIÓN
La explosión, por su parte, es un fenómeno de naturaleza física, resultado de
una liberación de energía tan rápida que se considera instantánea. La
explosión es un efecto y no una causa. En la práctica se consideran varios
tipos de explosión que se definen con base en su origen, a la proporción de
energía liberada y al hecho que desencadenan fuerzas capaces de causar
daños materiales:
A. Explosión por descomposición muy rápida La liberación instantánea
de energía generada por una descomposición muy rápida de materias
inestables requiere una materia inestable (explosivo) y un procedimiento de
detonación. B. Explosión por oxidación muy rápida del aire La liberación
de energía generada por oxidación muy rápida de un vapor, gas o polvo
inflamable (gasolina, grisú en las minas de carbón).
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C. Explosión nuclear Este tipo implica la liberación instantánea de energía
creada por fusión nuclear, tal como su-cede en una bomba de hidrógeno o
por fisión nuclear, tal como sucede en la bomba atómica (uranio).
D. Explosión por exceso de presión Este tipo de explosión es el resultado
de la liberación instantánea de la energía generada por un exceso de
presión en recipientes, calderos o envases y puede deberse a diversos
factores como calentamiento, mal funcionamiento de válvulas u otros
motivos.
E. Ignición espontánea La ignición espontánea puede producirse cuando
tiene lugar un proceso de oxidación lento de la materia sin una fuente
externa de calor; comienza lentamente pero va haciéndose más rápido hasta
que el producto se inflama por sí solo (carbón mineral acumulado, nitrato de
amonio apilado sin ventilación). Para el caso de los explosivos, a
consecuencia de la fase de detonación y más allá del plano CJ, ocurrirá una
descompresión y baja de temperatura de los gases hasta que alcancen una
condición de densidad y presión que se conoce como “condiciones del
estado de explosión”.
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CLASIFICACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS
En términos generales los explosivos por su forma de reacción se clasifican
en: explosivos químicos y explosivos nucleares.
Los explosivos químicos actúan por procesos de reacción química de
detonación producidos por efecto de una onda de choque. Están
mayormente vinculados a compuestos nitrados y son los de aplicación
común en minería y construcción civil.
Los explosivos nucleares están vinculados a la desintegración de
materiales como uranio 235 y plutonio, proceso que desprende inmensas
cantidades de energía. Su empleo actual es en el campo militar y de
investigación. Aunque no se clasifican como explosivos, algunos productos
especiales actúan como una explosión física sin detonación previa,
producida por la súbita expansión de gases inertes licuados como el CO2
(cardox) por aplicación de calor. Su empleo está limitado a ambientes con
alto nivel de grisú en las minas de carbón, o donde no se puede emplear
explosivos convencionales.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS
Son las propiedades físicas y químicas que tienen relación directa con su
condición de estado. Unas determinan su aspecto y estado físico, otras su
factibilidad de empleo con seguridad en determinadas condiciones de la roca
y del medio ambiente. Finalmente otras determinan el rendimiento del
explosivo en su aplicación en voladura; a estas últimas se las conoce como
“propiedades de tiro”.
En conjunto deben garantizar la estabilidad del explosivo en su manipuleo,
transporte, almacenaje y uso, pero también eventualmente influyen en la
ocurrencia de algunos fenómenos inconvenientes como la segregación,
exudación, desensibilización, endurecimiento y otros, que deben prevenirse.
Con excepción de la nitroglicerina y algún otro compuesto líquido, los
explosivos en su mayoría son sólidos, algunos homogéneos y compactos
como el TNT colado, otros heterogéneos y semisólidos como la dinamita,
llegando a granulares sueltos como ocurre con la pólvora y el ANFO.
El color, aroma, textura, son muchas veces características identificatorias de
tipo y hasta de marca.
En forma general mencionamos algunas propiedades vinculadas al aspecto
físico y manipuleo:
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A. Plasticidad: Capacidad que tiene un cuerpo para moldearse, bajo la
acción de una fuerza, tomar forma y mantenerla después de retirarse dicha
fuerza, como se observa en las gelatinas y explosivos plásticos. Es contraria
a la elasticidad y a la rigidez. La plasticidad disminuye con el tiempo o con el
frío.
B. Viscosidad: Consistencia ligosa o glutinosa debida a la fricción interna de
las moléculas, causada por su resistencia a fluir o cambiar inmediatamente
de forma cuando se les somete a deformación por presión, corte o
penetración. Cuanto más viscoso, más lento el cambio. La viscosidad es
propia de los aceites, emulsiones y slurries. Conforme más viscosos son, se
contienen mejor en los taladros fisurados, mientras que los acuosos tienden
a filtrarse por las grietas.
C. Fluidez: Capacidad de fluir y desplazarse que corresponde a los cuerpos
líquidos y gases, cuyas moléculas tienen poca adherencia entre sí y toman
la forma del depósito que los contiene (ejemplo: nitroglicerina y nitroglicol).
Viscosidad y fluidez son importantes en el carguío mecanizado de productos
acuosos a granel, como las emulsiones.
D. Flujo (free flowing): Es la capacidad que muestra un explosivo granular
seco para fluir libremente o deslizarse bajo su propio peso desde su
contenedor, transportarse libremente por la manguera durante el carguío
neumático, y para llenar rápida, fácil y completamente un taladro de
voladura.
Es condición importante de los explosivos no encartuchados diseñados para
carguío neumático, como Examon y ANFO. Depende fuertemente del
contenido de humedad del explosivo; con incrementos del 0,5 al 1% la
fluibilidad decae drásticamente.
E. Tendencia a compactación: Se refiere a la facilidad que presentan
algunos explosivos para compactarse o convertirse en una masa coherente,
con total pérdida de su fluibilidad y adicionalmente considerable reducción
de su detonabilidad. Esto ocurre frecuentemente con el Nitrato de Amonio
que en muchos casos requiere ser recubierto por algún agente
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antiaglomerante (anticaking), como diatomita o productos orgánicos
(hidrocarburos).
F. Friabilidad: Los explosivos friables, al contrario de los plásticos, tienden
a desmenuzarse o a pulverizarse cuando son manipulados excesivamente o
transportados neumáticamente, contaminando la atmósfera con partículas
diminutas dispersas, dependiendo esto de la fragilidad de sus gránulos
(prills). Esta característica debe ser tomada en cuenta para el transporte a
gran distancia por malas carreteras, donde los gránulos se pulverizan con el
maltrato del viaje. Por lo contrario, la friabilidad es una cualidad en minerales
y rocas, en las que representa la facilidad de fracturarse homogénea y
fácilmente. Una roca friable es adecuada para voladura.
G. Homogeneidad: En los explosivos acuosos y dinamitas se refiere a su
textura uniforme y en los pulverulentos a su grado de pulverización, mientras
que en los granulares sueltos esta propiedad se refiere a las
especificaciones de distribución de sus granos por tamaño, según malla o
tamiz (también denominada “composición granulométrica”).
EXPLOSIVO ANFO
Es un explosivo de alto orden. Consiste en una mezcla de nitrato de
amonio y un combustible derivado del petróleo,
desde gasolinas a aceites de motor. Estas mezclas son muy utilizadas
principalmente por las empresas mineras y de demolición, debido a que son
muy seguras, baratas y sus componentes se pueden adquirir con mucha
facilidad.
Las cantidades de nitrato de amonio y combustible varían según la longitud
de la cadena hidrocarbonada del combustible utilizado. Los porcentajes van
del 90% al 97% de nitrato de amonio y del 3% al 10% de combustible, por
ejemplo: 95% de nitrato de amonio y 5% de queroseno. El ANFO tiene como
principal problema su gran facilidad para disolverse en agua dado su gran
tendencia a la obsorción (higroscopía). Cuando al ANFO se le añade polvo
de aluminio el ANFO se convierte en una variedad aún más potente llamada
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AlANFO. La explosión del ANFO es sin destello, y la onda expansiva es muy
poderosa en relación al poco monto que se ha de usar.
Se utiliza ampliamente en las voladuras de suelos rocosos de tipo medio a
blando, bien sea introduciendo en los barrenos el granulado mediante aire
comprimido o bien en su otra forma de presentación que es encartuchado.
Es necesario cebar fuertemente el barreno con detonador y cartucho de
goma en fondo para producir su correcto funcionamiento, además su uso
está contraindicado en barrenos con presencia de agua, a no ser que se use
encartuchado.
El ANFO también se suele mezclar con otros explosivos tales
como hidrogeles o emulsiones para formar, en función del porcentaje de
ANFO o ANFO Pesado (aproximadamente un 70% emulsión o hidrogel y
30% ANFO).
EXPLOSIVO TNT
El Trinitrotolueno (TNT), tambien conocido como trilita es cualquiera de los
distintos compuestos obtenidos por la sustitución de tres átomos de
hidrógeno del tolueno (C6H5CH3) por tres grupos nitro (NO2). Al poder
reemplazar los átomos de hidrógeno tanto en el grupo C6H5 como en el
grupo CH3, se consigue obtener 16 trinitrotoluenos diferentes -
C6H2·CH3·(NO2)3 -, según las distintas posiciones que estos tres grupos de
ocupen en las moléculas. Cada uno de estos trinitrotoluenos presenta
características específicas como su punto de fusión, punto de ebullición,
densidad relativa, solubilidad y sensibilidad a la detonación. Todos ellos se
obtienen mediante el nitrado del hidrocarburo o de sus productos, o por
reacciones indirectas.
El TNT se disuelve en benceno y en acetona y, como todos los compuestos
de nitrógeno, reacciona rápidamente con sustancias que ceden electrones, o
sea, con agentes químicos reductores. Es una sustancia muy estable, que
no sería posible utilizar como tal si no se dispusiera de un iniciador que
desencadenara su energía explosiva. Es más, entre el iniciador y la trilita
conviene interponer un explosivo fuertemente rompedor más inestable que
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ésta (la tetralita, por ejemplo) que haga de multiplicador del efecto del
iniciador y provoque una descomposición explosiva completa de la trilita. .No
ataca a los metales, no absorbe humedad, y es prácticamente insoluble en el
agua. Los detonadores de alta velocidad, como el fulminato de mercurio,
provocan su descomposición violenta y explosiva. Se puede detonar
eléctricamente, ya que cuando una descarga eléctrica pasa por una
molécula de T.N.T., se rompe la unión de dióxido de nitrógeno, y el oxígeno
se combina con el combustible, todo en unos cuantos microsegundos.
El TNT puede absorberse a través de la piel, causando dolor de cabeza,
anemia e irritación cutánea. Es muy difícil de fabricar a escala de laboratorio
y además, muy peligroso.
EXPLOSIVO NITROGLICERINA
La nitroglicerina, cuyo nombre IUPAC es 1,2,3-trinitroxipropano, es un
compuesto orgánico, que se obtiene mezclando ácido nítrico concentrado,
ácido sulfúrico y glicerina. Su fórmula molecular es C3H5N3O9. El resultado es
altamente explosivo. Es un líquido a temperatura ambiente, lo cual lo hace
altamente sensible a cualquier movimiento, haciendo muy difícil su
manipulación, aunque se puede conseguir una estabilidad relativa
añadiéndole algunas sustancias, como el aluminio.
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BIBLIOGRAFIA
http://ingenieros-ambientales.blogspot.pe/2013/04/clasificacion-
caracteristicas-y-tipos.html
http://ingenieroenminas.com/manual-de-perforacion-y-voladura-de-
rocas/
http://exsa.net/wp-content/publicacion/manual-de-voladura.pdf
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