tronadura

MECANISMOS DE FRAGMENTACIN DE LA ROCA FUENTES DE ENERGA EN LOS EXPLOSIVOS Cuando los explosivos reaccionan qumicamente, se liberan dos tipos principales de energa. El primero se llama energa de choque y el segundo, energa de gas. Ambos tipos de energa se liberan durante el proceso de detonacin. El responsable de las tronaduras puede seleccionar explosivos con diferentes proporciones de energa dechoque o de gas para adaptarlas a un caso en particular. Si los explosivos se usan sin confinar (tronadura secundaria), o en el corte de elementos estructurales para demolicin, la seleccin de un explosivo con gran energa de choque es muy provechosa. Si los explosivos se usan de manera confinada dentro de un pozo de perforacin, la seleccin de un explosivo que aporte una gran energa de gas es elindicado. Para ayudarnos a imaginar la diferencia entre las dos energas, compararemos la reaccin del alto y bajo explosivo. Los bajos explosivos son aquellos que se deflagran o queman rpidamente. Estos explosivos pueden tener velocidades de reaccin de 600 a 1500 m/s y no producen energa de choque. La figura 1.1 muestra el diagrama de un cartucho de bajo explosivo reaccionando. Suponiendo que lareaccin se detuviera cuando el cartucho ha sido parcialmente consumido y se obtiene un perfil de la presin, se observa una elevacin constante de la presin en el punto de reaccin, hasta que alcanza el mximo de presin. Los bajos explosivos slo producen energa de gas durante el proceso de combustin. Al detonar un alto explosivo produce un perfil totalmente diferente.FRENTE DE REACCIN BAJO EXPLOSIVO ALTO EXPLOSIVO Figura 1.1 Durante la detonacin de un alto explosivo, la presin de choque viaja al frente de la reaccin, a travs del explosivo antes de que la energa de gas sea liberada. Esta energa de choque generalmente tiene una presin mayor a la energa de gas. Una vez que la energa de choque pasa, laenerga de gas se libera. Proporcionalmente la energa de gas de un explosivo detonante (alto explosivo) es mucho mayor que la energa de gas liberada por un bajo explosivo. En la grfica de un alto explosivo, se observan dos presiones distintas y separadas. La presin de choque es una presin transitoria que viaja a la velocidad de detonacin del explosivo. Se estima que esta presin slo representa del10 al 15 de toda la energa de trabajo disponible de un explosivo. La presin de gas equivale del 85 al 90 de la energa til del explosivo que contina y sigue a la energa de choque. Esta presin produce una fuerza que se mantiene constante hasta que las paredes del pozo de perforacin se fisuran. ENERGA DE CHOQUE Existen dos presiones distintas y separadas, resultado de la reaccin de un alto explosivo yslo una en caso de un bajo explosivo. La presin de choque es una presin transitoria que viaja a travs del explosivo a la velocidad de reaccin y es seguida de la presin de gas. Se cree comnmente que la energa de choque resulta de la presin de detonacin de la explosin. La presin de detonacin est en funcin directa de la densidad del explosivo y la velocidad de detonacin. Se calcula multiplicando ladensidad del explosivo y la velocidad de detonacin al cuadrado y es una forma de energa cintica. Hasta el momento existen varias frmulas para calcular la presin de detonacin. Como ejemplo citaremos la siguiente expresin (Konya 1990) P 4.5 x 10-6 x Ve2 x d 1 0.8 x d Donde P Presin de detonacin (kbar) d Densidad del explosivo (gr/cc) Ve Velocidad dedetonacin -VOD- (m/s) La presin de detonacin o energa de choque puede ser considerada una forma de energa cintica y su valor mximo se da en la direccin de propagacin, esto significa que la presin de detonacin ser mxima en el extremo opuesto del cartucho al cual se inici la reaccin. Es una creencia general que la presin de detonacin a los lados del cartucho es prcticamente cero, ya que la onda de...