A borracha que mantém os túneis submarinos vedados está se deteriorando por dentro mais rápido do que qualquer um esperava e preocupa engenheiros

Uma vedação de borracha enterrada nas juntas de túneis submarinos estava prevista para durar um século. O que um novo estudo descobriu, porém, é que ela falha por dentro muito antes disso, e de uma forma que as inspeções tradicionais simplesmente não conseguem detectar.

O que é a junta GINA e por que ela é tão importante

Túneis submersos não são escavados como os convencionais. Seções de concreto pré-fabricadas são flutuadas, afundadas em valas no leito marinho e unidas debaixo d’água. Em cada ponto de união, uma tira de borracha densa chamada junta GINA é comprimida entre as extremidades metálicas das seções, gerando pressão suficiente para impedir a entrada da água do mar.

Essa compressão constante é o mecanismo central da vedação. Sem ela, a estrutura falha. A junta permanece sob carga desde o momento em que o túnel é fechado, ao longo de toda a sua vida útil projetada.

O que o estudo da Universidade Shijiazhuang Tiedao revelou

Pesquisadores da Universidade Shijiazhuang Tiedao, na China, testaram amostras retiradas do túnel operacional de Yuliangzhou, submetendo-as simultaneamente à compressão sustentada e à exposição à água do mar. Os resultados foram publicados na revista Tunnelling and Underground Space Technology e mostraram que modelos anteriores subestimavam gravemente a deterioração real.

O modelo antigo projetava que a vedação reteria 2,32 megapascals de pressão de contato após 100 anos. O modelo atualizado, que considera a combinação de compressão e envelhecimento por água do mar, reduziu esse valor para 1,51 megapascals, uma queda de 35%. Ao longo de todo o período simulado, a junta perdeu 67,66% de sua força de vedação.

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Por que as inspeções comuns não detectam o problema

O dado mais preocupante do estudo é que a degradação interna acontece enquanto a borracha parece mais resistente do lado de fora. Durante os testes, a dureza da junta aumentou 14,18% e sua densidade, 5,88%. Um engenheiro que verificasse a vedação visualmente ou com um medidor padrão veria uma borracha aparentemente saudável.

Como os próprios pesquisadores escreveram no estudo: “A essência do envelhecimento da junta GINA é a degradação do material causada pela degradação estrutural.” A rede de polímeros que confere elasticidade à borracha se rompe em nível molecular, enquanto a superfície endurece e engana qualquer leitura superficial. A dureza, portanto, não é um indicador confiável da capacidade real de impermeabilização.

Onde o risco é maior e quais sinais observar

A deterioração não afeta a junta de forma uniforme. A borda inferior da junta GINA é a área com menor tensão de contato e, por isso, a mais vulnerável. Pesquisas anteriores no mesmo túnel de Yuliangzhou mostraram que quando o vão entre seções ultrapassa aproximadamente 4,7 cm, o desempenho da impermeabilização começa a cair. Os fatores que elevam o risco incluem:

• Rotação das seções do túnel, que redistribui a pressão para longe da borda inferior
• Deslocamentos de sedimentos no leito marinho
• Tolerâncias de construção acumuladas ao longo do tempo
• Movimentação gradual das juntas durante décadas de operação

O que precisa mudar nos projetos e nas inspeções de túneis

A recomendação central do estudo é direta: o monitoramento deve medir a tensão de contato nas juntas, e não a dureza superficial da borracha. A borda inferior de cada junta, onde a geometria e o envelhecimento convergem, deve ser a primeira área inspecionada. Para projetos futuros, os pesquisadores recomendam calibrar as formulações de borracha e as metas de compressão com dados que combinem exposição química e estresse mecânico desde o início.

O túnel de Yuliangzhou ainda opera dentro dos limites aceitáveis, mas a margem de segurança é menor do que o projeto original previa. E essa realidade não se limita a um único túnel: a construção de túneis imersos está se expandindo globalmente, e todas essas estruturas seguem a mesma lógica de projeto. Se essa lógica subestima a degradação, o problema é sistêmico. Operadores que ignorarem esses dados não estão apenas administrando um risco técnico, estão apostando contra o oceano.

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