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EXPLOSIVOS

L

os 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 altastemperaturas y en
consecuencia muy elevadas presiones.
Así, los explosivos comerciales son una mezcla de sustancias,
combustibles y oxidantes, que incentivadas debidamente, dan
lugar a una reacción exotérmica muy rápida, que genera una
serie de productos gaseosos a alta temperatura y presión,
químicamente más estables, y que ocupan un mayor volumen,
aproximadamente 1 000 a 10 000 veces mayor que elvolumen
original del espacio donde se alojó el explosivo.
Estos fenómenos son aprovechados para realizar trabajo
mecánico aplicado para el rompimiento de materiales pétreos,
en lo que constituye la “técnica de voladura de rocas”.
Los explosivos constituyen una herramienta básica para la
explotación minera y para obras de ingeniería civil.
Los procesos de reacción según su carácter físico-químico y eltiempo 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.

CAPITULO 1

prácticamente extinguirse, de acuerdo al factor tiempo entre
distancia (t/d) a recorrer.
Tanto en la deflagración como en la detonación laturbulencia
de los productos gaseosos da lugar a la formación de la onda
de choque. La región de esta onda donde la presión se eleva
rápidamente se llama “frente de choque”. En este frente
ocurren
las
reacciones
químicas
que
transforman
progresivamente a la materia explosiva en sus productos
finales. Por detrás del frente de choque, que avanza a lo largo
de la masa de explosivo, se forma una zona dereacción, que
en su último tramo queda limitada por un plano ideal, que se
denomina “Plano de Chapman-Jouguet (CJ)”, en el cual la
reacción alcanza su nivel de equilibrio en cuanto a velocidad,
temperatura, presión de gases, composición y densidad, lo que
se conoce como condiciones del estado de detonación. En el
plano “CJ” los gases se encuentran en estado de
hipercompresión.
La zona de reacción enlos altos explosivos es muy estrecha,
sólo de algunos milímetros en los más violentos como TNT y
dinamita gelatinosa y, por el contrario, es de mayor amplitud en
los explosivos lentos o deflagrantes como el ANFO.
Otra diferencia es que en el caso de una combustión o
deflagración, los productos de la reacción de óxido-reducción
se mueven en el sentido contrario al sentido de avance de la
combustión,mientras que en el caso de una detonación, los
productos se desplazan en el mismo sentido de avance de la
detonación. Esto se evidencia por medio de la ecuación
fundamental conocida como la “Condición de ChapmanJouguet”:
VOD = S + W

Deflagración

Es un proceso exotérmico en el que la transmisión de la
reacción de descomposición se basa principalmente en la
conductividad térmica. Es un fenómenosuperficial 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 procesofísico-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).
En los explosivos detonantes la velocidad de las primeras
moléculas gasificadas es tan grande que no ceden su calor por
conductividad a la zona inalterada de la carga,...