М. А. Кук. НЕЗАГУЩЕННЫЕ, ЗАГУЩЕННЫЕ И СТРУКТУРИРОВАННЫЕ СЛАРРИ

М. А. Кук "Наука о промышленных взрывчатых веществах". Пер. с англ. под ред. Г. П. Демидюка и Н. С. Бахаревича - М.: Недра, 1980. - 456 с. - Пер. изд.: США, 1974 (с. 289-291)

НЕЗАГУЩЕННЫЕ, ЗАГУЩЕННЫЕ И СТРУКТУРИРОВАННЫЕ СЛАРРИ

Сларри представляют собой (сплошные) жидкости, содержащие взвешенные твердые частицы. Жидкая фаза ВВВ и ПВВС может быть трех видов: 1) незагущенным раствором окислителя, 2) загущенным раствором окислителя и 3) загущенным и структурированным водным раствором окислителя. Причем в любом из них или во всех трех видах могут содержаться другие растворимые ингредиенты, подобные этиленгликолю, формамиду или сахару. Все ВВВ и ПВВС содержат взвешенные твердые частицы и поэтому относятся к сларри независимо от того, представляет ли собой сплошная жидкая фаза кристаллоидный раствор (незагущенный), коллоидный раствор (загущенный) или гель (загущенный и структурированный). Утверждение о недопустимости отнесения взрывчатых водных гелей к сларри ненаучно, поскольку практически все взрывчатые водные гели содержат взвешенные частицы твердого окислителя и, как правило, также твердого сенсибилизатора или горючего: тротила, бездымного пороха, алюминия и др.

Гели сохраняют подвижность даже при высокой вязкости. Иначе не было бы смысла придавать определенную вязкость ВВВ и ПВВС. (Вязкость взрывчатых водных гелей не должна быть чрезмерно высокой; все они должны обладать текучестью, чтобы заполнять скважину на все сечение). Кроме того, в большинстве случаев взвешенные частицы в ВВВ и ПВВС составляют свыше половины их состава, поэтому водные гели являются просто сплошной взвешивающей средой. Без взвешенных частиц, придающих взрывчатым водным гелям характер сларри, большинство сларри, как правило, не были бы взрывчатыми. В данном случае безразлично, является ли гель чистым ипрозрачным или содержит измельченные частицы и, следовательно, является и гелем, и сларри, т. е. гель является гелем независимо от того, содержит ли он раздробленные или цельные твердые частицы. Почти все (безусловно все ВВВ и ПВВС Кука - Фернема) применяемые в настоящее время, относятся к сларри. Поэтому правильнее назвать их взрывчатыми водными гелями - сларри. (Некоторые взрывчатые водные гели могут не содержать твердой АС или твердого сенсибилизатора. Конечно, они не могут быть отнесены к сларри).

Незагущенные сларри

Сларри первого вида можно применять так же успешно, как и загущенные или гелеобразные сларри, если в условиях применения обеспечена их однородность. Действительно, первые ПВВС вначале применялись при промышленной отбойке в незагущенном виде. Загущенные ВВВ и ПВВС, т. е. смеси второго вида, получили широкое применение и оказались вполне надежными в различных условиях. Однако гелеобразные ВВВ и ПВВС (смеси третьего вида) оказались наиболее эффективными и надежными благодаря более высокой и длительно сохраняющейся в различных условиях водоустойчивости, хотя их применение является обычно более сложным и трудоемким. На практике не применяются сларри неоднородных ВВВ и ПВВС (абсурдно предполагать, что при подробном описании ВВВ и ПВВС можно обойтись без понятия гомогенности, если слово «гомогенность» или его эквивалент не упоминались).

Загущенные сларри

В загущенных сларри сплошная жидкая фаза является коллоидным раствором, содержащим субмикроскопические твердые частицы, взвешенные и движущиеся в жидкости, как при броуновском движении. Макроскопические твердые частицы, придающие смеси характер сларри, не являются частью этой коллоидной фазы, поскольку они намного крупнее. Например, разработанные Куком - Фернемом ВВВ с тротилом или бездымным порохом имеют крупность от 4,7 до 0,34 мм, в разработанных ими же алюминизированных ПВВС - крупность от 1,65 до 0,03 мм, тогда как частицы коллоидного раствора имеют диаметр 10 - 5 см и менее. Гидрофильный коллоид гуаргам, первоначально использовавшийся для загущения ВВВ и ПВВС второго вида, реагирует с водным раствором окислителя и экстрагирует из него примерно 4 (±2) части воды (а также АС в количестве, примерно соответствующем ее содержанию в жидкой фазе) на каждую часть гидрофильного коллоида, примененного для загущения жидкой фазы (раствора) в сларри. Загуститель с экстрагированным раствором всегда образует полухимический комплекс (например, с водородными связями) твердых частиц настолько малых, что они под воздействием броуновского движения образуют равномерно распределенную взвесь.

Гелеобразные сларри

Загущенные и структурированные ВВВ и ПВВС кроме твердых взвешенных частиц содержат две сплошные фазы - кристаллоидные: раствор и «гущу» коллоидных частиц, соединенных друг с другом (или поперечно сшитых) водородными связями. Сочетание объемной жесткой структуры твердых частиц с заполняющими ее двумя указанными: взаимнопроникающими фазами придает взрывчатым водногелевым сларри (или просто гелеобразным ВВВ) их гелеобразный характер. «Гуща» коллоидных частиц состоит из гуаргама, поглощающего в зависимости от температуры трех - пятикратное количество воды или шести - пятнадцатикратное (по массе) количество адсорбированнойжидкой фазы и структурирующего агента, например ионов бората. Сам гель включает только сплошную жидкую фазу ВВВ или ПВВС. Взвешенные твердые частицы, как и в ВВВ и ПВВС второго вида, представляют собой твердые частицы АС (входящей практически во все сларри), а также твердые частицы горючего и (или) сенсибилизатора. При этом твердые частицы составляют обычно более половины водосодержащих ВВВ. ПВВС Стренга - Киршенбаума( патент США 2836484 на систему АС - А1 - Н20) являлись исключением, поскольку их жидкая фаза не была насыщенной, и алюминий был измельчен настолько тонко, что эти смеси, вероятно, даже нельзя отнести к сларри (взвеси частиц алюминия без твердых частиц АС), т. е. их водная фаза, вероятно, не была сплошной, о чем свидетельствовала низкая плотность (1,09-1,18 г/см3) этих смесей.