㈠ 建筑爆破的爆破炸药
炸药是爆破工程的能源。工程爆破使用的炸药叫工业炸药,与一般的起爆炸药或烈性炸药有所不同,它的特点是能大量生产、价格便宜,操作使用简单方便,而且比较安全,但品种不是很多。上世纪50年代用TNT较多,而且那时所用的炸药品种比较多,因此也比较危险,也容易出事故。随着爆破实践的增多,炸药也在不断改进,所用的炸药的安全性就很高了,品种也较固定。一般的炸药是硝酸铵,就是肥田粉,还有乳化炸药。
现在工程爆破最引人注意的是城市中用爆破的手段拆除旧楼、旧烟囱等,经常看到一栋高楼被瞬间拆除的场面,很实用,很壮观。
很多旧楼房、陈旧的设备都不适用了,要拆除,但比如大烟囱,一二百米高,人工拆的话就非常危险,用爆破的话就很安全。拆房子也是一样,很多都是钢结构,混凝土结构,不用爆破就很难办。用爆破技术拆除建筑,不是把建筑炸飞、炸碎,而是利用炸药爆炸产生的能量来破坏建筑物主要受力构件的强度,使其结构失去承载能力,在自身重力作用下失稳,使建筑物重力与地面支撑力之间形成旋转力偶,产生偏斜位移,从而使之变形破坏,导致倒塌、冲击地面而解体。因为有了大量的需求,加上中国几十年矿山爆破积累了很多经验,所以城市建筑爆破的技术发展得也很快。大中城市已经成功进行了成百上千次各种建筑物的爆破拆除,说明中国拆除爆破技术已具备在复杂环境中成功地完成拆除大面积、高耸和特种结构建(构)筑物的能力,具有效益高、速度快、费用省和安全可靠的特点;特别是在密集、复杂的居民区的拆除爆破也并不少见,说明工程爆破技术已发展到很高水平。
定向爆破是在建筑物的基部适当部位挖凿孔洞,在其中装填炸药。在起爆瞬间,建筑物的基部将形成缺口,使建筑物失稳、倒塌。实施定向爆破须经精心设计:首先是根据工程需要和现场地形地质情况,大致确定爆区,再进行爆破设计。设计时要充分利用地形,合理布药,准确确定装药量;还必须包括洞室施工,装药爆破,起爆网路以及其他有关项目;校核爆破对周围环境的影响,包括基岩破坏范围、附近地面和地下建筑物的振动数值、飞石距离以及空气冲击波等效应。
应用定向爆破拆除某旧建筑物时,能有效控制爆破的范围和方向,避免破坏周围建筑物,这是它的最明显的特征。其实我国从1958年起就研究定向爆破技术,技术越来越先进。我国当前的定向爆破技术,可以做到一次爆破百万立方米的土石方,所耗炸药量达到千吨级。
只要严守安全规程、做好防护工作,任何规模、种类的爆破都可确保安全。
㈡ 炸药成分
恐怕很少有人知道,糖是一种爆炸物。它的爆炸威力甚至是等重TNT的四倍。这起爆炸就是精炼细糖粉不小心引燃后发生的。
幸运的是,在正常情况下,需要很多细糖粉堆在一起才可能引爆,所以,对你家橱柜里的那点糖,你就放一百个心吧。
从黑火药到黄色炸药
火药是我国古代的四大发明之一。早在一千多年以前,我们的祖先就开始使用黑火药了。黑火药中起爆炸作用的成分是硝石(化学名叫硝酸钾)。但直到17世纪末,英国的科学家才通过实验搞清楚黑火药的工作原理。自那以后,人类寻找更好的炸药的努力就没有停止过。
继硝石之后,为早期爆破手们青睐的炸药,是硝化甘油。但硝化甘油臭名昭彰的一点是它非常不稳定,只要给予一点轻微的冲击,就会爆炸。历史上,人们为了降服它,想了很多办法,也付出了生命的代价。直到1864年,瑞典化学家艾尔弗雷德·诺贝尔的硝化甘油工厂发生爆炸,在爆炸中他自己的弟弟丧生之后,他继续顽强地通过试验才发现,将硝化甘油与硅藻土混和,可以制造出一种虽然爆炸性能稍差,但更干燥、更安全的版本。这种炸药因含有硅藻土而显黄色,所以叫黄色炸药。改进后的炸药很快就被用于爆破矿井、隧道,为修建铁路和运河开山辟路,使得诺贝尔成为了一代富豪。
改进后的炸药安全性能是提高了,但与此同时,爆炸威力却削弱了,远不及硝化甘油。之后研制出来的TNT等常规炸药,虽然安全性能不断提高,但爆炸威力却提高得十分有限,满足不了各方面越来越高的要求。
对威力更猛的爆炸物的需求
对威力更猛的爆炸物的需要,首先来自军事上的用途。核弹当然是威力巨大又极具破坏性的,但大家都知道,核弹破坏性太大,而且有放射性污染,在局部战争中是不能轻易使用的。当前,美军配备的威力最猛的常规炸弹叫MOAB,它有“炸弹之母(mother of all bombs)”之称。它内含8吨多的炸药,可以摧毁非常坚固的目标或者大范围消灭地面部队和装甲武装。2017年,美军在阿富汗战场上曾经用它来对付圣战分子。
但是,军队还希望将来用微型炸弹装备小型无人机,要求炸弹重量轻,但威力又不输于大型炸弹,而现有的常规炸药已满足不了要求。
如果军事上的需求让人胆战心惊,那么让我们再转向人类另一个较为和平的抱负——太空探索。我们知道,地球上万物都受到引力的制约,而摆脱地球引力的束缚需要很大的推力。早在1903年,在俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基推导出火箭方程之后,人们就一直在做这方面的努力。火箭科学需要解决的核心问题是,如何靠向下喷射爆炸性膨胀的气体产生反作用力,来推动火箭升空。
㈢ 工业炸药的性能特点和使用现状
工业炸药以成本低廉、制作简单、使用方便和能量较高为特点,作为一个特殊能源,广泛应用于矿岩爆破、爆炸加工、推进驱动、高压相变、起爆传爆等各个方面。
现在主要使用的工业炸药品种有三类:硝铵炸药、铵油炸药和乳化炸药,其中包括安全许用炸药等系列产品。它们各自的显着特点和应用情况如下: 硝铵炸药起爆感度较高、爆炸性能较好、爆破威力较高,特别适合于无水场合的各种小直径爆破。由于具有雷管起爆感度,它经常作为铵油炸药和含水炸药等低感度炸药的起爆药包。
硝铵炸药中有时加入金属粉(如铝粉、镁粉等)或高能炸药(如黑索金、太安等),制成高威力、高爆速和高猛度炸药,用于特硬岩石、特殊爆破和爆炸加工等领域。
硝铵炸药中有时加入惰性稀释剂(如砂子、硅藻土等)制得低威力、低爆速和低猛度炸药,用于软性介质爆破、不偶合装药控制爆破及爆炸焊接等特殊爆破工程中。
小直径装药是硝铵炸药用于不偶合装药控制爆破的另一重要途径,这是由于它具有较高爆轰感度和较小临界直径而决定的。
因此,硝铵炸药一直是国内外广泛使用的工业炸药品种之一。
硝铵炸药最主要的性能缺点是:严重的吸湿性和结块性、敏化剂TNT对人体的毒性和污染及T NT造成的成本较高等。长期以来,各国科学家都致力于这方面的改进研究。我国膨化硝铵炸药技术使这一问题获得突破,用“微气泡”敏化代替TNT敏化,同时物料表面“被覆”憎水层和表面“活化”,使结构和性质发生质的变化,成本大幅度降低,所以得到广泛应用。 铵油炸药最显着的特点包括:成本低廉、制作简便和比较钝感。这就决定了它只能采取强力起爆方式,在大孔径、大药量的露天大爆破场合使用。
无论是粉状铵油炸药,还是多孔粒状铵油炸药,它们结块强度比硝铵炸药小得多,尤其多孔粒状铵油炸药几乎不结块。但是,它们的贮存稳定性比较差,宜于“现混现用”或“短期存放”。
为了增大爆轰感度、装药密度、爆炸威力和抗水性能,人们研制成功了“重铵油炸药”。它具有这两种炸药的综合特点,广泛应用于水孔或非水孔的大爆破工程中。 乳化炸药是含水炸药的典型代表,与浆状炸药、水胶炸药相比,它的物理性能稳定、原料成本降低、成形性能较低、爆炸威力适中。
乳化炸药与硝铵炸药、铵油炸药相比,它具有优良的抗水性、几乎不吸湿、不易结块,可以较长时间浸泡在水中。所以,乳化炸药特别适宜在有水场合爆破。它的密度一般在0.95~1 .30g·cm-3之间,因而具有不同的体积爆炸威力。
乳化炸药主要不足之处是不易装填成药卷和不便在炮孔中装药,影响生产效率。另外,贮存稳定性不利于长期贮存。
㈣ 工业炸药的介绍
工业炸药又称民用炸药,是以氧化剂和可燃剂为主体,按照氧平衡原理构成的爆炸性混合物,属于非理想炸药。工业炸药具有成本低廉、制造简单、应用可靠等特点,因而广泛应用于煤矿冶金、石油地质、交通水电、林业建筑、金属加工和控制爆破等各方面。随 工业炸药 着各国经济建设不断发展,工业炸药品种和产量的需求不断增大,因此得到迅速发展。