МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БРИЗАНТНОСТИ

Наиболее простым методом испытания на бризантность являет­ся метод на обжатие свинцовых столбиков, известный как проба Гесса. Согласно ГОСТ 5984—51 испытание выполняют следующим образом.

Навеску испытуемого ВВ массой 50±0,1 г помещают в бумаж­ную гильзу внутренним диаметром 40 мм и закрывают сверху кар­тонным кружком толщиной 1,5—2 мм, наружным диаметром 38— 39 мм и с центральным отверстием диаметром 7,5 мм для помеще­ния и центровки КД или ЭД.

Рис. 1. Определение бризантности по Гессу: 1 — стальная плита; 2 — свинцовый столбик; 3 — стальной диск; 4—заряд ВВ; 5—капсюль-детонатор с отрезком ОШ

Заряд в специальной матрице вручную подпрессовывают до плотности, заданной условиями испытания с помощью пуансона, имеющего на конце сосок диаметром 7,5 мм и длиной 25 мм для образования гнезда под КД. В гнездо временно вставляют деревянную пробку и сверху на картонный кружок под­гибают свободные края бумажной гильзы. Гильзу для заряда гото­вят из листа плотной бумаги размером 150Х65 мм. Дно гильзы должно быть ровным.

Изготовленный заряд на подрывной площадке устанавливают на свинцовый столбик, который помещают на ровную стальную плиту толщиной не менее 20 мм, уложенную горизонтально на прочном основании (рис. 1, а).

Столбик, торцевые поверхности которого об­работаны до чистоты V 4, должен иметь диаметр 40±0,2 мм, высоту 60±0,5 мм. Между зарядом и столбиком помещают стальной диск для обеспечения равномерного обжатия свинца со стороны тор­цевой поверхности при взрыве. Диск должен иметь диаметр 41 ± ±0,2 мм, толщину 10±0,2 мм, твердость по Бринеллю в пределах 150—200 единиц. Заряд плотно прижимают к стальному диску и крепят на плите растяжками из шпагата. После установки, центровки и закрепления заряда вынимают из

его гнезда деревянную пробку и вместо нее вставляют ЭД или КД, соединенный с отрезком ОШ длиной 300—350 мм, и производят взрыв. В результате резкого удара продуктов детонации по стальному диску свинцовый столбик приобретает грибообразную форму 150—200 единиц.

Заряд плотно прижимают к стальному диску и (рис. 1,б). До и после взрыва высоту свинцового столбика измеряют в четырех взаимно перпендикулярных направлениях с точностью до 0,1 мм. Мерой бризантности является степень обжатия столбика (мм), т. е. разность между средними его высотами до и после взрыва. Производят два параллельных испытания, результаты которых не должны различаться больше, чем 1 мм. При большем расхождении число параллельных испытаний удваивают.

Свинцовые столбики отливают при температуре 400°С из рафи­нированного свинца (ГОСТ 3778—74) в металлических формах со шлифованными внутренними поверхностями, торцевые поверхности обтачивают на токарном станке. Свинцовые столбики изготовляют партиями из одной плавки свинца. От каждой партии отбирают два процента столбиков, но не менее 4 шт., и испытывают на бризантность вышеизложенным способом зарядов эталонного образца крис­таллического тротила при плотности 1 г/см3. В качестве эталона применяют тротил с температурой плавления не ниже 80,2°С, пере­кристаллизованный из спирта и имеющий кристаллы, проходящие через сито с отверстиями 0,16 мм и остающиеся на сите с отверсти­ями 0,08 мм (ГОСТ 4403—67). Партию столбиков считают годной, если при взрываний заряда эталонного тротила обжатие составит 16,5±0,5 мм. Помимо соблюдения качества свинца на результаты испытания влияет зазор между дном бумажной гильзы заряда и стальным диском.

Величина обжатия находится в прямой зависимости от плотнос­ти и скорости детонации ВВ, которая в свою очередь зависит от степени измельчения- и качества смешения его компонентов. Наруше­ние рецептурного состава или технологического режима изготовле­ния ВВ, увлажнение и слеживание его при хранении неизбежно приводят к изменению бризантности.

Описанный метод является основным для контроля качества из­готовления порошкообразных аммонитов и для контроля большинст­ва патронированных ВВ. В измененном виде его применяют для испытания гранулированных и водонаполненных ВВ, имеющих крити­ческий диаметр больше 40 мм и нечувствительных к КД № 8. В та­ких случаях навеску ВВ массой 50 или 100 г помещают при собст­венной его плотности в стальное кольцо с внутренним диаметром 40 мм и толщиной стенок 2,5—3,0 мм, имеющее соответствующую длину, и инициируют с помощью прессованной тротиловой или тетриловой шашки массой 5—10 р. Массу заряда до 100 г рекомендуется увеличивать при испытании гранулированных ВВ с большим участ­ком разгона скорости детонации. Чтобы полностью исключить влия­ние на результаты бризантиости промежуточного детонатора и участка разгона детонации, рекомендуется брать заряды длиной, равной четырем диаметрам.

При испытании в стальном кольце боковой разлет продуктов де­тонации затруднен, вследствие чего увеличивается время воздейст­вия ударной волны на свинцовый столбик, что приводит к повыше­нию его деформации в 2,0—2,5 раза по сравнению со стандартной пробой Гесса. Так, если аммонит № 6ЖВ при плотности 1 г/см3 дает по стандартной пробе обжатие 14—16 мм, а граммонит 79/21-Б обжатие 8—10 мм, то в стальном кольце соответственно 30—34 и 22—26 мм.

Если при испытании на бризантность свинцовый столбик разру­шается полностью и таким образом не удается установить степень его обжатия, то между зарядом и столбиком помещают вместо одно­го два стальных диска. Деформация свинца ударной волной через два столбика сильно снижается, и сравнивать испытуемое ВВ с другим можно только в таких одинаковых условиях испы­тания.

Бризантное действие ВВ можно оценивать и другими методами, например, испытанием на дробление оболочки заряда из толстостепнной стальной трубы или горной породы: чем бризантнее ВВ, тем мельче в результате взрыва заряда осколки его оболочки, изготов­ленной из однородного материала.

По методу оценки дробящей способности ВВ взрыванием небольших его зарядов в породных .блоках: в канал диаметром 15 мм и глубиной 105 мм кубического блока, отлитого из базальта ребрами размером 150 мм, помещают навеску испытуемого ВВ мас­сой 20 г и подрывают с песчаной забойкой. Осколки раздробленно­го блока просеивают через решетку с отверстиями размером 7 мм и определяют процент мелких фракций, прошедших через эту решет­ку, который и служит критерием оценки дробящей способности. Установлена корреляционная связь между дробящей способностью заряда ВВ, его теплотой взрыва и работоспособностью, определяемой в бомбе Трауцля. Недостатки описанного метода: малые размеры заряда, при которых не все ВВ способны детонировать с полным выделением энергии, и большая зависимость степени дробления от прочностных характеристик породных блоков, которую трудно соб­люсти при испытаниях.

Хорошие результаты оценки бризантного действия можно полу­чить измерением импульса ударной волны на специальном баллисти­ческом маятнике (рис. 5). В этом случае диаметр и массу заряда можно увеличить в несколько раз, чтобы обеспечить необходимые условия полной детонации с максимальной скоростью зарядов лю­бых ВВ, в том числе и малочувствительных. Необходимым условием проведения испытания должно быть плотное прижатие торца ци­линдрического заряда к носку маятника со стальным диском, пре­дохраняющим носок от нежелательной деформации. Чтобы боковой разлет продуктов детонации не сказывался на отклонении маятника, между зарядом и телом маятника предусмотрен броневой щит.