Общим принципом построения промышленных ВВ является правильное сочетание в их составе кислородо носителя, легко отдающего свой кислород при взрыве, с горючими высокоэнергетическим и компонентами. Состав должен быть хорошо сбалансирован по кислороду, чтобы как можно полнее использовать потенциальные энергетические возможности, заложенные в смеси, и обеспечить выделение минимального количества ядовитых газов в продуктах взрыва. Желательно также, чтобы используемые горючие компоненты выполняли в какой-то степени и роль сенсибилизатора во взрывном процессе. Чате всего ими являются химически индивидуальные ВВ (нитросоединения, нитроэфиры), но в некоторых случаях такую роль выполняет алюминий за счет выделения большого количества тепла при сгорании во время взрыва.
Помимо названных основных компонентов смесевых ВВ, которые обеспечивают им необходимый уровень энергии и детонационную способность, во многих из них содержатся вспомогательные компоненты и некоторые вещества определенного целевого назначения. Так, во всех предохранительных ВВ, принципы построения которых рассматриваются особо, присутствуют в качестве компонента в значительных количествах инертные соли-пламегасители (NaCI, KCI и др.), обеспечивающие требуемый уровень антигризутности. В водоустойчивых сыпучих ВВ (порошкообразных и гранулированных) в том или ином виде присутствуют гидрофобные добавки.
Из известных кислородоносителей в составе ВВ наиболее подходящим является аммиачная селитра как дешевая и доступная синтетическая соль, имеющая некоторую взрывчатую способность и разлагающаяся только на газообразные продукты с выделением 20% избыточного кислорода. Со многими компонентами она дает малочувствительные к механическим воздействиям достаточно детонационно-способные смеси.
Другие нитраты (NaNO3. KNО3) по сравнению с аммиачной селитрой выделяют в 2 раза больше свободного кислорода, но в смесях труднее детонируют и образуют твердый остаток. Твердые их кристаллы повышают чувствительность взрывчатых смесей к механическим воздействиям, а нитрат калия, кроме того, увеличивает и горючесть. Практическое применение чаще находят нитрат натрия в предохранительных ВВ ионообменного типа и в водонаполненных ВВ. В .последних его применяют как добавку к аммиачной селитре для улучшения кислородного баланса смеси, повышения ее плотности и снижения температуры замерзания.
Из взрывчатых горючих в составе аммиачно-селитренных смесей чаще всего используют тротил как малочувствительное ВВ, позволяющее сравнительно безопасно изготавливать смеси. В ряде смесей в качестве сенсибилизатора используют чувствительные мощные ВВ — гексоген жидкие нитроэфиры, которые одновременно повышают и мощность смеси.
Для создания высокомощных смесевых ВВ непредохранительного типа чаще всего в качестве высокоэнергетического компонента используют алюминий.
Из невзрывчатых горючих материалов в составе многих видов гранулированных ВВ (гранулитов, игдана и др.) используют такие доступные и дешевые нефтепродукты, как масла, дизельное топливо, парафиновые воски.
Стабильность взрывчатых свойств и некоторые другие качественные характеристики смесевых промышленных ВВ обеспечивают не только рецептурным составом, но и технологией изготовления и соответствующими видами упаковки.
Его избытки баланс положительный, а при недостатке – отрицательный. Соотношений компонентов, соответствующее нулевому кислородному балансу, называют стехиометрическим.
При взрыве ВВ с нулевым кислородным балансом теоретически должно происходить полное окисление горючих элементов с максимальным выделением тепловой энергии. Углерод и водород при этом окисляются в CO2 и H2O с выделением соответственно 94,51 и 57,49 ккал/моль, металлы окисляются до полных окислов, а азот выделяется в свободном виде. В практических условиях взрывания на ряду с продуктами полного окисления углерода и водорода образуется окись углерода CO и окислы азота NO, NO2 , N2O3, а также в небольшом количестве другие газы ( H2 ,NH3 ,CH4). Особенно много окиси углерода образуется при взрыве ВВ с большим отрицательным с кислородным балансом, а окислов азота – при взрыве ВВ с большим положительным кислородным балансом. При очень небольшом недостатке кислорода ( например в тротиле), наряду с продуктами неполного окисления (CO, H2 и др.), часть углерода выделяется в свободном виде, а при очень большом избытке кислорода, наряду с окислами азота, в продуктах взрыва часть его находится в свободном состоянии.
При взрыве ВВ, содержащих нитраты натрия, калия или кальция, образуются твердые окислы Na2O ,K2O, CaO, переходящие затем в углекислые соли. При взрыве алюминий содержащих ВВ с нулевым или положительным кислородным балансом образуется твердый окисел Al2O3. При недостатке кислорода в продуктах взрыва этот окисел образуется в результате взаимодействия алюминия с парами воды или углекислым газом:
2AL+3H2O=Al2O3+3H2,
2AL+3CO2= Al2O3+3CO.
Правомерность таких реакций обосновывается большим тепловым эффектом образования Al2O3 (398 ккал/моль).
В составе продуктов взрыва в некоторых случаях могут присутствовать сернистые газы SO2 и H2S, если ВВ содержит нефтяное масло или другой компонент с примесью серы или взрывные работы ведутся по серным и сульфидным рудам. Хлорсодержащие компоненты ВВ (перхлораты и др.) выделяют при взрыве хлористый водород HCl . При взрыве предохранительных ВВ присутствующих в них пламегасители переходят в тонкодиспергированное состояние.
При капсульном взрывание зарядов ВВ в продуктах взрыва обнаруживаются пары и аэрозоли ртути или свинца, входящих в состав инициирующих ВВ. Свинец в виде двуокиси также присутствует в замедляющем составе электродетонаторов и входит в состав электровоспламенителей. Пары этих металлов присутствуют в рудничной атмосфере и при взрывании ртутных и свинцовых руд.
Таким образом, в зависимости от состава ВВ и условий взрывания продукты взрыва представляют собой конгломерат газов, паров и твердых веществ, диспергированных до степени аэрозоля.