Una investigación de la Universidad Shijiazhuang Tiedao descubrió que la presión constante y el agua salada rompen las cadenas moleculares del caucho de forma acelerada.
Túneles submarinos en alerta por posible desgaste.
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Debajo del nivel del mar, una junta de caucho conocida como sello GINA es la única barrera entre el océano y el interior de un túnel submarino. Diseñados originalmente para resistir cien años, nuevos estudios generan alerta: se demostró que estos componentes pierden su efectividad drásticamente por la combinación del agua salada y la presión mecánica.
La seguridad de estos proyectos depende directamente de que estos sellos se mantengan comprimidos entre las pesadas juntas de acero del túnel. Sin embargo, un estudio realizado en China sobre el túnel Yuliangzhou reveló que el caucho perdió un 67,66% de su fuerza de sellado al estar sumergido y bajo presión constante. Este dato es alarmante, ya que las proyecciones anteriores solo consideraban el efecto del agua salada, ignorando el factor del peso estructural.
El estudio detectó un fenómeno que podría engañar a los inspectores durante revisiones de rutina. Con el tiempo, el caucho de los sellos aumenta su dureza en un 14,18% y su densidad en un 5,88%. Para un ingeniero que realiza un chequeo visual, un material más duro podría parecer una buena noticia, pero en realidad es un síntoma de que el polímero está perdiendo su elasticidad esencial para bloquear filtraciones.
Este proceso de envejecimiento se produce por la degradación de las cadenas moleculares dentro del caucho. La red interna que permite que el material recupere su forma tras ser comprimido se debilita, lo que provoca que el sello pierda fuerza de contacto. Los investigadores identificaron que este deterioro ocurre en tres etapas: una caída rápida inicial, seguida de una reducción lenta y constante, y finalmente una fase de estabilización.
La geometría del túnel también juega un papel crítico en la seguridad. No todas las partes del sello corren el mismo riesgo; el borde inferior del sello GINA experimenta menor estrés de contacto que otras áreas, lo que lo convierte en el punto más débil ante posibles fugas. Si la brecha entre las secciones del túnel se abre más de 4,7 centímetros, el sistema de impermeabilización comienza a fallar irremediablemente.
A pesar de que el desgaste es más acelerado de lo previsto, los sellos todavía se mantienen por encima del umbral mínimo de seguridad de 0,61 megapascales. No obstante, los investigadores advierten que el margen de error se está reduciendo más rápido de lo que nadie esperaba. Este hallazgo obliga a los propietarios de túneles a replantear sus calendarios de mantenimiento, priorizando el control de la presión interna sobre la simple inspección visual de la superficie del caucho.