Hidrogeles y Emulsiones: Aplicación en explosivos MCyTM Pablo García Triñanes
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INTRODUCCIÓN PROPIEDADES TIPOS APLICACIONES REFERENCIAS
Fire Tetrahedron
- Sustancias explosivas - Mezclas explosivas
-Sustancias explosivas primarias o iniciadores Fulminato de mercurio, azida de plomo -Sustancias explosivas secundarias Nitroglicerina , Nitroglicol , TNT, Pentrita, Nitrocelulosa -Sustancias no explosivas susceptibles de detonar Nitrato sódico, Nitrato amónico
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EXPLOSIVOS GELATINOSOS Nitroglicerina (93%) gelatinizada con Nitrocelulosa (7%)
GELATINAS ESPECIALES 1. 2. 3. 4. 5.
INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
Llevan en su composición Nitrato Amónico como oxidante Alta potencia Alta densidad Envejecimiento rápido
ANFO Mezcla el NA con un combustible, como el fuel-oil, en proporción estequiométrica
- HIDROGELES - EMULSIONES 3
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
-HIDROGELESDisoluciones acuosas saturadas de NA + oxidantes + combustibles+sensibilizantes+agentes espesantes+gelatinizantes -EMULSIONESDispersión estable de una disolución salina de oxidante (94%) y una fase oleosa (6%)
HIDROGELES
EMULSIONES
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HIDROGELES
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
Melvin Cook (1956) preparó por primera vez una mezcla explosiva con nitrato amónico, aluminio, agua y goma guar (agente gelificante y entrecruzante), logrando un producto resistente al agua, de elevada densidad y con una velocidad de detonación muy alta. FASE CONTINUA
FASE DISPERSA
Disolución acuosa de NA + Oxidantes Inorgánicos (nitrato sódico, perclorato sódico)
+
+
Combustibles sólidos + Oxidantes + Sensibilizantes
Agentes espesantes, reguladores de la densidad
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
Principales Ventajas -A pesar de contener agua no se inactivan por la presencia ambiental de agua o humedad y son prácticamente insensibles a choques térmicos o a fuentes de calor. -Mejores propiedades de mezcla que permiten un contacto íntimo entre las fases. -Mejores propiedades reológicas . - Elevada potencia y densidad.
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TIPOS DE SENSIBILIZACIÓN
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INTRODUCCIÓN PROPIEDADES TIPOS APLICACIONES REFERENCIAS
a) Sensibilizados con una sustancia explosiva TNT, PETN, Pólvoras de nitrocelulosa b) Sensibilizados con aluminio El polvo de aluminio aunque aumenta la energía desarrollada por el explosivo c) Sensibilizados con nitrato de amina Nitrato de monometilamina, nitrato de trietanolamina, nitrato de hexamina Con la introducción de microesferas de vidrio, perlita o burbujas de gas que actúan como puntos calientes
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PROCESO DE FABRICACIÓN DE HIDROGELES
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
OX
-Disolución acuosa NMMA 85% -Oxidantes -Combustibles -Aditivos -Gasificantes (tiourea)
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EMULSIONES OXIDANTES (Nitrato amónico, Nitrato cálcico, nitrato sódico, percloratos)
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
FO (Fuel Oil, parafinas, aceites minerales)
76%
3%
79 % + 10 % AGUA + 6 % ESTABILIZANTES
COMPOSICIÓN TÍPICA DE HIDROGELES Y EMULSIONES (% masico)
HIDROGELES
EMULSIONES
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PROCESO DE FABRICACIÓN
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
1) Preparación de la emulsión básica. 2) Refino de la emulsión básica. 3) Mezclado de la emulsión básica con otros productos sólidos para la obtención del producto . 4) Encartuchado del producto final.
Principales Ventajas -Al estar protegida por una capa exterior de material oleoso la emulsión presenta excelentes propiedades de resistencia al agua. -Las burbujas introducidas por el agente gasificante actúan como elemento sensibilizante pues se comportan como puntos calientes alcanzando altas temperaturas (1500-1800 ºC) -Debido a que está equilibrado el balance de oxigeno, generan cantidades mínimas de gases nocivos y menor cantidad de humos.
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
VOLADURAS PERFORACIÓN DE ROCAS MINERÍA SUBTERRÁNEA DEMOLICIONES BARRENOS
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INTRODUCCIÓN TIPOS PROPIEDADES APLICACIONES REFERENCIAS
1. Propellants and Explosives. Naminosuke Kubota (2007) ISBN: 9783-527-31424-9 2. High Energy Materials. Jai Prakash Agrawal. WILEY-VCH (2010) ISBN: 978-3-527-32610-5 3. Explosives Engineering. Paul W. Cooper. Willey-VCH (1996) ISBN:0-471-18636-8 4. Composición explosiva de tipo hidrogel y su procedimiento de fabricación. Patente ES 2074952 5. Aqueous slurry blasting composition containing an aliphatic amine salt and a water soluble inorganic perchlorate. Patente US 3,617,402 6. Manual de perforación y voladura de rocas. C. López Jimeno, E. López Jimeno , P. García. (2003) ISBN: 84-96140-03-2 7. Handbook of Hydrocolloids. Glyn O. Phillips, Peter A. Williams. CRC Press (2009) ISBN: 978-1-4398-0820-7
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