Charakterisierung der Leistungsfahigkeit von ANFO- und Emulsionssprengstoffen mit Hilfe von grossen Zylinderexpansionsversuchen

摘要

Zylinderexpansionstests mit zivilen Sprengstoffen wurden in Kupferzylindern von 100 mm Innendurchmesser durchgefuhrt. Dabei wurde die Detonationsgeschwindigkeit (VOD) der Sprengstoffe und die Expansionsgeschwindigkeit der Wandung der Kupferzylinder bestimmt. Aus diesen Messungen wird die Gumey Energie E_Q der Sprengstoffe abgeleitet. Reiner ANFO-Sprengstoff ergibt einen E_Q-Wert von 1,6 bis 1,9 MJ/kg, ANFO mit Aluminium Zusatz einen E_Q-Wert von 2,5 MJ/kg und loser Emulsionssprengstoff einen Wert von 1,5 bis 2,3 MJ/kg, in Abhangigkeit der Dichte der Emulsion. Die Energieubertragung endet praktisch bei einem Volumenexpansionsverhaltnis von 5 bis 10. Nur der ANFO mit Aluminium Zusatz arbeitet noch weiter. ANFO-Sprengstoffe ubertragen etwa 40-50 percent der Explosionswarme in Form der Gumey Energie, Emulsionssprengstoffe normaler Dichte etwa 60-70 percent der Explosionswarme. Bei einer Dichte uber 1200 kg/m~3, nimmt die Detonationsgeschwindigkeit der Emulsionssprengstoffe ab, die Gurney Energie nimmt jedoch noch bis zu hoheren Sprengstoffdichten zu. Damit hat sich gezeigt, dass die Detonationsgeschwindigkeit keinen brauchbaren Parameter fur die Beschreibung der Energieubertragung der untersuchten Emulsionssprengstoffe darstellt. Im Gegensatz zum traditionellen "Weight Strength Konzept" ist die Gurney Energie der getesteten Emulsionen hoher als die der ANFO Sprengstoffe. Aus einer Reihe von unterschiedlichen Gesichtspunkten scheint der Zylinderexpansionstest ein besseres Prufverfahren darzustellen als es die haufig durchgefuhrten Unterwassertests sind.