El neopreno (policloropreno) es un caucho sintético ampliamente utilizado en apoyos elastoméricos para puentes, sellos de juntas de compresión y almohadillas de apoyo debido a su resistencia a la intemperie, ozono, aceites y temperaturas moderadas. El envejecimiento del neopreno — agrietamiento, endurecimiento, deformación permanente — es un hallazgo clave de inspección. Cubre propiedades del neopreno, especificaciones de almohadillas de apoyo, mecanismos de deterioro y criterios de inspección.
Neopreno es el nombre comercial del policloropreno (CR) , una familia de cauchos sintéticos producidos mediante la polimerización en emulsión del cloropreno (2-cloro-1,3-butadieno). Inventado por científicos de DuPont en 1930 como el primer elastómero sintético comercialmente exitoso, el neopreno fue desarrollado en respuesta a la necesidad de una alternativa de caucho resistente a los aceites. La estructura molecular del policloropreno presenta un átomo de cloro unido a cada unidad monomérica, lo que proporciona al material sus propiedades distintivas de resistencia química. La cadena principal del polímero contiene predominantemente unidades configuracionales trans-1,4-policloropreno, donde los átomos de cloro crean polaridad que reduce la reactividad del material con el ozono y los aceites hidrocarbonados.
Las propiedades físicas y mecánicas del neopreno lo hacen excepcionalmente adecuado para aplicaciones de apoyos de puentes. Los compuestos de neopreno utilizados en apoyos de puentes típicamente exhiben una dureza Shore A entre 50 y 70, según lo especificado por AASHTO M251 y ASTM D4014. Este rango de dureza proporciona un equilibrio óptimo entre la capacidad de carga y la capacidad de acomodar movimiento mediante deformación por corte. La resistencia a la tracción de los compuestos de neopreno para apoyos de puentes generalmente oscila entre 17.2 MPa (2500 psi) y 20.7 MPa (3000 psi) cuando se ensayan de acuerdo con ASTM D412. La elongación mínima a la rotura se especifica en 350 por ciento para compuestos de neopreno después de envejecimiento térmico, asegurando que el material retenga suficiente ductilidad durante toda su vida útil.
El módulo de corte (G) del neopreno es el parámetro de diseño crítico para las almohadillas de apoyo. Las Especificaciones de Diseño de Puentes AASHTO LRFD, Sección 14.7.5.2, definen el rango del módulo de corte para apoyos elastoméricos como 0.55 MPa (80 psi) a 1.38 MPa (200 psi) a 73°F (23°C). El valor más comúnmente especificado para el diseño de apoyos de puentes es 0.90 MPa (130 psi) a 73°F, lo que proporciona un equilibrio entre rigidez para capacidad de carga vertical y flexibilidad para movimientos horizontales. El módulo de corte se ve afectado por la temperatura — el neopreno se endurece a bajas temperaturas y se ablanda a temperaturas elevadas. El factor de corrección por temperatura para el módulo de corte del neopreno es aproximadamente 0.2 por ciento por grado Fahrenheit por encima o por debajo de la temperatura de referencia de 73°F, lo que significa que un apoyo a 0°F (-18°C) puede tener un módulo de corte 15 por ciento más alto que su valor a temperatura ambiente.
El neopreno exhibe una resistencia excepcional al ozono y la intemperie, que es la razón principal de su dominio en aplicaciones de apoyos de puentes. El ozono (O₃) está presente en la atmósfera en concentraciones típicamente entre 0.01 y 0.10 partes por millón (ppm) en áreas rurales y hasta 0.50 ppm en entornos urbanos con smog fotoquímico. Las moléculas de ozono son altamente reactivas y atacan los enlaces dobles carbono-carbono insaturados en las cadenas poliméricas del elastómero. Los átomos de cloro en la estructura molecular del neopreno reducen la densidad electrónica de los dobles enlaces, haciéndolos menos susceptibles al ataque del ozono en comparación con el caucho natural o el caucho de estireno-butadieno (SBR). Las pruebas aceleradas de resistencia al ozono según ASTM D1149 requieren que las muestras de neopreno no muestren agrietamiento después de 168 horas de exposición a 50 ppm de ozono con un 20 por ciento de deformación, una prueba que el caucho natural típicamente falla en cuestión de horas.
El rango de temperatura de operación para el neopreno en aplicaciones de puentes se extiende desde aproximadamente -40°F (-40°C) hasta 200°F (93°C). La temperatura de transición vítrea (Tg) del policloropreno es de aproximadamente -45°C (-49°F), por debajo de la cual el polímero pasa de un estado elastomérico flexible a un estado vítreo rígido. La temperatura de fragilidad según ASTM D2137 está típicamente entre -35°C y -45°C dependiendo de la formulación específica del compuesto. En el extremo superior del rango de temperatura, el neopreno comienza a sufrir oxidación térmica a temperaturas sostenidas superiores a 250°F (121°C), aunque esta temperatura rara vez se alcanza en el servicio de apoyos de puentes. El rango de temperatura de servicio es, por lo tanto, adecuado para todas las ubicaciones de puentes excepto las más extremas de clima frío, donde pueden especificarse compuestos especiales de neopreno para baja temperatura o materiales alternativos.
El neopreno exhibe buena resistencia a aceites, grasas y químicos comúnmente encontrados en estructuras de puentes. Esto incluye resistencia a fluidos hidráulicos, aceites lubricantes, combustible diésel, gasolina, sal de deshielo (soluciones de cloruro de sodio y cloruro de calcio) y ácidos diluidos. El hinchamiento volumétrico del neopreno correctamente formulado cuando se sumerge en aceite ASTM No. 1 (IRM 901) durante 70 horas a 212°F (100°C) se limita a un máximo del 10 por ciento según ASTM D471. Cuando se sumerge en aceite ASTM No. 3 (IRM 903), el hinchamiento volumétrico se limita a un máximo del 35 por ciento. Esta resistencia al aceite es esencial para los apoyos de puentes ubicados en áreas donde ocurren fugas de fluidos vehiculares, como sobre calzadas o en estructuras de estacionamiento.
La siguiente tabla resume las propiedades físicas y mecánicas clave del neopreno para aplicaciones de apoyos de puentes:
| Propiedad | Valor Típico | Método de Ensayo | Requisito AASHTO M251 | |
|---|---|---|---|---|
| Dureza Shore A | 50-70 | ASTM D2240 | 60 ± 5 | |
| Resistencia a la Tracción (mín) | 17.2 MPa (2500 psi) | ASTM D412 | 15.0 MPa (2175 psi) | |
| Elongación a la Rotura (mín) | 400% | ASTM D412 | 350% después de envejecimiento | |
| Deformación Permanente (máx) | 25% | ASTM D395 Método B | 35% máx después de 22 h a 212°F | |
| Módulo de Corte G a 73°F | 0.55-1.38 MPa (80-200 psi) | ASTM D4014 | Según especificación de diseño | |
| Resistencia al Ozono | Sin grietas | ASTM D1149 | Sin grietas después de 168 h a 50 pphm | |
| Fragilidad a Baja Temperatura | <-40°F | ASTM D2137 | Sin fallo a -40°F | |
| Resistencia al Aceite (Aceite No. 1) | <10% de hinchamiento | ASTM D471 | Según especificación del contrato |
La selección del neopreno sobre el caucho natural para aplicaciones de apoyos y sellos de juntas en puentes está determinada por las características fundamentalmente diferentes de resistencia química y envejecimiento de los dos elastómeros. El caucho natural (NR) — poliisopreno derivado del látex de árboles de Hevea brasiliensis — tiene una estructura molecular que consiste en unidades repetitivas de isopreno (C₅H₈) con una configuración cis-1,4. Esta estructura contiene enlaces dobles carbono-carbono en la cadena principal del polímero que son altamente susceptibles al ataque del ozono, la oxidación térmica y la degradación UV. El neopreno reemplaza el grupo metilo en la unidad de isopreno con un átomo de cloro, creando un polímero que resiste inherentemente el ataque oxidativo y del ozono mientras mantiene las propiedades elastoméricas.
La resistencia al ozono es el factor diferenciador más importante entre el neopreno y el caucho natural en aplicaciones de puentes. Concentraciones atmosféricas de ozono tan bajas como 0.01 ppm pueden producir grietas visibles en el caucho natural en cuestión de horas cuando el caucho está bajo tensión de tracción — una condición que siempre existe en los apoyos de puentes cargados. El neopreno, por el contrario, puede soportar exposición continua a 0.50 ppm de ozono durante períodos prolongados sin agrietarse. La FHWA (Administración Federal de Carreteras) recomienda el neopreno para todas las aplicaciones de apoyos de puentes exteriores específicamente debido a esta ventaja de resistencia al ozono. Los apoyos de caucho natural protegidos con aditivos de cera o antiozonantes químicos pueden proporcionar una vida útil adecuada, pero los aditivos protectores se agotan con el tiempo mediante volatilización, lixiviación y consumo químico, dejando el caucho vulnerable una vez que se agota la capa protectora.
Las comparaciones de resistencia a la intemperie y UV favorecen aún más al neopreno. Los átomos de cloro en el neopreno absorben la radiación ultravioleta en el rango de longitud de onda de 300-340 nm, disipando la energía como calor en lugar de permitir que rompa los enlaces del polímero. El caucho natural carece de esta capacidad de absorción UV y sufre una degradación superficial rápida cuando se expone a la luz solar directa. La foto-oxidación superficial del caucho natural produce una piel dura y quebradiza que se agrieta bajo los movimientos de flexión de los apoyos de puentes, creando sitios de iniciación de grietas que se propagan hacia el material subyacente. Los apoyos de puentes en la parte inferior de las superestructuras reciben niveles variables de exposición UV dependiendo de la orientación del puente, la profundidad de la viga y la latitud — el neopreno proporciona un rendimiento confiable independientemente de las condiciones de exposición UV.
La resistencia a aceites y químicos favorece fuertemente al neopreno para aplicaciones de puentes. Los apoyos y sellos de juntas de puentes están expuestos a fugas de fluidos vehiculares, productos químicos de deshielo y contaminantes atmosféricos. El caucho natural exhibe una pobre resistencia a aceites minerales, gasolina y combustible diésel — la absorción de estos fluidos causa un hinchamiento significativo (hasta un 100 por ciento de aumento de volumen en caucho natural frente a menos del 10 por ciento en neopreno), lo que reduce el módulo y la estabilidad dimensional del apoyo. El hinchamiento por absorción de aceite puede causar que las almohadillas de apoyo de caucho natural se expandan más allá de su área de asiento y se extruyan, comprometiendo la capacidad del apoyo para soportar carga vertical. Las soluciones de sal de deshielo (NaCl, CaCl₂, MgCl₂) aceleran la degradación del caucho natural mediante efectos osmóticos y reacción química con el polímero, mientras que el neopreno mantiene sus propiedades en inmersión continua en agua salada.
Las propiedades mecánicas muestran que el caucho natural tiene ciertas ventajas que pueden aprovecharse en aplicaciones interiores protegidas. El caucho natural exhibe mayor resistencia a la tracción (27.6 MPa o 4000 psi típico, frente a 20.7 MPa o 3000 psi para el neopreno), mayor resistencia al desgarro y menor histéresis (menor generación interna de calor bajo carga cíclica). El caucho natural también mantiene mejor flexibilidad a baja temperatura, con una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -60°C (-76°F) en comparación con -45°C para el neopreno. Sin embargo, la ventaja de resistencia a la tracción del caucho natural no es necesaria en aplicaciones de apoyos de puentes porque los esfuerzos de diseño en los apoyos están limitados por consideraciones de deformación por corte en lugar de resistencia a la tracción. La ventaja de flexibilidad a baja temperatura del caucho natural es relevante para puentes en climas árticos y subárticos, pero la resistencia superior al envejecimiento del neopreno sigue convirtiéndolo en la opción preferida en estos entornos.
Las consideraciones de costo muestran que el neopreno es aproximadamente 1.5 a 2.5 veces más caro que el caucho natural en términos de costo de materia prima. Sin embargo, cuando se considera el costo del ciclo de vida completo — incluyendo el costo de inspección, mantenimiento y reemplazo durante una vida útil de diseño del puente de 75 años — los apoyos de neopreno son significativamente más económicos. La vida útil típica de un apoyo de neopreno en un clima templado es de 30 a 50 años, en comparación con 10 a 25 años para los apoyos de caucho natural en el mismo entorno. La vida útil extendida del neopreno elimina la necesidad de costosas operaciones de reemplazo de apoyos que requieren elevar la superestructura del puente e interrumpir el tráfico.
La siguiente tabla proporciona una comparación cuantitativa de las propiedades del neopreno y el caucho natural para aplicaciones de puentes:
| Propiedad | Neopreno (CR) | Caucho Natural (NR) | Ventaja | |
|---|---|---|---|---|
| Resistencia al Ozono (50 pphm, 20% deformación) | Sin grietas >168 h | Grietas en horas | Neopreno | |
| Resistencia a la Tracción (MPa) | 17.2-20.7 | 24.1-31.0 | Caucho Natural | |
| Elongación a la Rotura (%) | 400-600 | 500-700 | Caucho Natural | |
| Resistencia al Aceite (Hinchamiento Aceite No. 3 %) | <35 | >100 | Neopreno | |
| Temperatura de Servicio Continuo (°C) | -40 a 93 | -55 a 70 | Neopreno | |
| Resistencia UV | Excelente | Pobre | Neopreno | |
| Resistencia al Desgarro | Buena | Excelente | Caucho Natural | |
| Costo Relativo del Material | 1.5-2.5x | 1.0x | Caucho Natural | |
| Vida Útil Típica en Puentes (años) | 30-50 | 10-25 | Neopreno |
Las almohadillas de apoyo de neopreno simple — también llamadas almohadillas de apoyo elastoméricas no reforzadas — consisten en un bloque rectangular sólido de caucho de neopreno utilizado debajo de vigas y travesaños de puentes para acomodar pequeños movimientos y rotaciones mientras distribuyen las cargas verticales. Estas almohadillas se especifican para estructuras con cargas verticales relativamente bajas, requisitos de movimiento limitados, y donde el apoyo es accesible para inspección y reemplazo. Las almohadillas simples funcionan comprimiéndose verticalmente bajo carga y cortándose horizontalmente para acomodar la expansión y contracción térmica de la superestructura del puente. El diseño de las almohadillas de apoyo de neopreno simple sigue las disposiciones de las Especificaciones de Diseño de Puentes AASHTO LRFD, Sección 14.7.5, y AASHTO M251.
La capacidad de carga vertical de una almohadilla de apoyo de neopreno simple está gobernada por el esfuerzo de compresión admisible, que está limitado para prevenir el abultamiento y la fluencia excesivos. La Sección 14.7.5.3.2 de AASHTO LRFD limita el esfuerzo de compresión promedio en almohadillas elastoméricas simples a 1000 psi (6.9 MPa) para apoyos sometidos a carga muerta y carga viva combinadas, con una reducción adicional a 800 psi (5.5 MPa) cuando solo se considera la carga muerta más una porción de la carga viva. El factor de forma (S) de una almohadilla de apoyo simple — definido como la relación entre el área cargada y el área libre para abultarse — controla la rigidez a la compresión. Para una almohadilla rectangular de ancho W, largo L y espesor total de elastómero T, el factor de forma se calcula como:
S = (W × L) / (2 × T × (W + L))
Un factor de forma más alto indica una mayor restricción contra el abultamiento lateral y, por lo tanto, una mayor rigidez a la compresión. AASHTO M251 requiere que el factor de forma para almohadillas de apoyo simples sea al menos 3.0 para que la almohadilla funcione eficazmente. El espesor de las almohadillas simples típicamente varía de 1/4 de pulgada (6 mm) a 2 pulgadas (51 mm), donde las almohadillas más gruesas proporcionan mayor capacidad de movimiento pero menor rigidez vertical. La capacidad de movimiento horizontal de una almohadilla simple está limitada por la deformación por corte en el elastómero, que AASHTO limita a un máximo del 50 por ciento del espesor del elastómero en el estado límite de servicio. Esto significa que una almohadilla simple de 1 pulgada de espesor puede acomodar hasta 0.5 pulgadas (13 mm) de movimiento horizontal por expansión térmica, fluencia y contracción.
Los criterios de diseño para el espesor de la almohadilla simple se establecen según los requisitos de movimiento. La Sección 14.7.5.3.4 de AASHTO LRFD requiere que el espesor total del elastómero (T) satisfaga:
T ≥ 2 × Δₛ
donde Δₛ es el movimiento horizontal máximo en el apoyo bajo el estado límite de servicio. Esto asegura que la deformación por corte γ = Δₛ/T no exceda 0.50 (50 por ciento). La deflexión por compresión de las almohadillas simples se limita al 7 por ciento del espesor de la almohadilla bajo carga muerta más una porción de carga viva, y al 10 por ciento bajo todas las cargas combinadas. Una deflexión por compresión excesiva indica que la almohadilla está sobreesforzada o que el compuesto de elastómero tiene una dureza insuficiente.
La inestabilidad de la almohadilla simple es una preocupación de diseño para almohadillas estrechas y gruesas. La Sección 14.7.5.3.5 de AASHTO LRFD proporciona un requisito de estabilidad basado en la relación de esbeltez de la almohadilla. La almohadilla debe satisfacer:
T ≤ (W/3) o T ≤ (L/3)
para que la almohadilla se considere estable contra el pandeo bajo carga vertical. Si no se cumple esta condición, el esfuerzo de compresión admisible debe reducirse utilizando un factor de reducción de estabilidad. En la práctica, la mayoría de las almohadillas de apoyo simples para puentes tienen una relación ancho-espesor de al menos 5:1 para garantizar la estabilidad y prevenir el volcamiento bajo cargas verticales y horizontales combinadas.
Los apoyos elastoméricos laminados con acero utilizan capas alternadas de neopreno vulcanizadas a láminas delgadas de acero para aumentar drásticamente la capacidad de carga vertical mientras preservan la flexibilidad horizontal. Las laminaciones de acero evitan el abultamiento lateral del elastómero bajo compresión vertical, confinando eficazmente el caucho y aumentando su rigidez a la compresión. El diseño de los apoyos laminados se rige por la Sección 14.7.6 de AASHTO LRFD y AASHTO M251.
Cada capa interna de elastómero en un apoyo laminado actúa como una almohadilla simple individual restringida por las láminas de acero en sus caras superior e inferior. El factor de forma para cada capa individual de elastómero en un apoyo laminado se calcula utilizando la misma fórmula que para las almohadillas simples, pero usando el espesor de la capa individual (Tᵢ) en lugar del espesor total de la almohadilla. AASHTO requiere que el factor de forma para cada capa interna sea al menos 5.0, y el factor de forma para las capas de cubierta superior e inferior (que tienen solo una cara adherida) sea al menos 3.0. El espesor de la capa individual es típicamente de 3/8 de pulgada (9.5 mm) a 1/2 pulgada (12.7 mm), siendo 1/2 pulgada el más común. Las capas más delgadas producen factores de forma más altos y mayor rigidez a la compresión, pero aumentan el costo de fabricación y reducen la capacidad de movimiento.
El esfuerzo de compresión admisible en los apoyos laminados es sustancialmente mayor que en las almohadillas simples. La Sección 14.7.6.3.2 de AASHTO LRFD limita el esfuerzo de compresión promedio a 1200 psi (8.3 MPa) para apoyos que no están sujetos a rotación, y a 1500 psi (10.3 MPa) para apoyos que son libres de rotar (conexiones de extremo de pasador o tipo balancín). El mayor esfuerzo admisible para apoyos libres de rotación refleja la distribución de esfuerzos más uniforme que ocurre cuando el apoyo es libre de acomodar la rotación del extremo mediante compresión no uniforme de las capas de elastómero.
Los apoyos elastoméricos laminados con acero — también denominados apoyos elastoméricos laminados o apoyos elastoméricos reforzados — son el tipo de apoyo de puente más utilizado en la construcción moderna de carreteras. Estos apoyos consisten en múltiples capas de caucho de neopreno unidas mediante vulcanización a placas internas de refuerzo de acero (láminas). Las laminaciones de acero se fabrican típicamente a partir de chapa de acero al carbono laminada en caliente conforme a ASTM A36 o A1011, con un espesor mínimo de calibre 14 (0.075 pulgadas, 1.9 mm) y un espesor máximo de 1/8 de pulgada (3.2 mm) según AASHTO M251. Las láminas de acero están completamente encapsuladas por el neopreno — el caucho se extiende alrededor de los bordes de cada lámina con una cubierta de borde mínima de 1/8 de pulgada (3 mm) para prevenir la corrosión del acero.
La mecánica estructural de un apoyo laminado es fundamentalmente diferente de una almohadilla simple. Bajo compresión vertical, las capas de neopreno intentan abultarse lateralmente (efecto Poisson). Las láminas de acero, que son mucho más rígidas que el caucho en el plano de la lámina, restringen este abultamiento lateral. Esta restricción crea un estado de compresión triaxial en el elastómero — compresión en la dirección vertical más compresión biaxial en el plano horizontal — que aumenta drásticamente el módulo de compresión efectivo del caucho. Un apoyo laminado con capas internas que tienen un factor de forma de 7.5 puede tener un módulo de compresión de 50 a 100 veces mayor que el módulo de corte del mismo compuesto de caucho. Esto permite que los apoyos laminados soporten cargas verticales muy altas mientras mantienen la baja rigidez al corte necesaria para acomodar el movimiento horizontal.
El movimiento horizontal se acomoda mediante deformación por corte de todo el apoyo — todas las capas de elastómero se cortan en paralelo, con las láminas de acero permaneciendo paralelas entre sí mientras la parte superior e inferior del apoyo se trasladan relativamente entre sí. La rigidez al corte de un apoyo laminado es la misma que la de una almohadilla simple del mismo espesor total de elastómero, porque las láminas de acero no resisten el corte. La capacidad total de deformación por corte es la suma de las capacidades de corte de todas las capas individuales de elastómero. La Sección 14.7.6.3.4 de AASHTO LRFD limita la deformación por corte a 0.50 (50 por ciento) bajo cargas de servicio, y a 0.70 (70 por ciento) bajo cargas de eventos extremos como terremotos.
La rotación de la superestructura del puente en el apoyo se acomoda mediante compresión no uniforme de las capas individuales de elastómero — el caucho se comprime más en un lado del apoyo que en el otro, permitiendo que las superficies superior e inferior del apoyo roten relativamente entre sí. La capacidad de rotación de un apoyo laminado está determinada por el número y espesor de las capas internas de elastómero. AASHTO limita la deformación por compresión inducida por rotación en el borde de cualquier capa interna al 50 por ciento del espesor de la capa, lo que efectivamente limita la rotación máxima que puede ser acomodada por el apoyo. La capacidad de rotación expresada en radianes es aproximadamente:
θ_max = 0.5 × n × Tᵢ / (L/2)
donde n es el número de capas internas de elastómero, Tᵢ es el espesor de la capa individual y L es la longitud del apoyo en la dirección de rotación.
La estabilidad contra el pandeo es una consideración de diseño crítica para los apoyos laminados. La Sección 14.7.6.3.5 de AASHTO LRFD proporciona un criterio de estabilidad basado en la relación de esbeltez y el factor de forma del apoyo. La carga crítica de pandeo de un apoyo laminado es función del módulo de corte, el módulo de compresión (determinado por el factor de forma) y las dimensiones generales del apoyo. AASHTO requiere que el esfuerzo de compresión aplicado no exceda el esfuerzo crítico de pandeo dividido por un factor de seguridad de 3.0. Para proporciones típicas de apoyos de puentes — donde la altura total es menor que la dimensión en planta más pequeña — la estabilidad no es una condición de diseño determinante.
Se proporcionan capas de cubierta en la parte superior e inferior de los apoyos laminados para proteger las láminas de acero más externas de la corrosión y proporcionar una superficie de contacto uniforme con la viga del puente y la subestructura. AASHTO M251 requiere un espesor mínimo de capa de cubierta de 1/4 de pulgada (6.4 mm) en las caras superior e inferior. Estas capas de cubierta no están adheridas al acero en sus caras externas, por lo que su factor de forma se calcula de manera diferente — tienen un factor de forma la mitad que el de una capa interna adherida equivalente porque pueden abultarse libremente desde la cara externa no adherida.
Las tolerancias de fabricación para los apoyos laminados se especifican en AASHTO M251. La tolerancia de altura total es de ±1/16 de pulgada (1.6 mm) para apoyos de hasta 2 pulgadas (51 mm) de espesor y de ±3/32 de pulgada (2.4 mm) para apoyos más gruesos. La tolerancia de dimensión en planta es de ±1/8 de pulgada (3.2 mm) para apoyos de hasta 12 pulgadas (305 mm) en cada dimensión y de ±3/16 de pulgada (4.8 mm) para apoyos más grandes. Las láminas de acero deben ser planas dentro de 1/16 de pulgada a lo largo de la longitud de la lámina, y el apoyo terminado no debe mostrar defectos visibles, incluyendo ampollas, porosidad o grietas superficiales.
El neopreno en aplicaciones de apoyos y sellos de juntas de puentes experimenta varios mecanismos de deterioro distintos a lo largo de su vida útil. Comprender estos mecanismos es esencial para que los inspectores de puentes evalúen con precisión la condición del componente y predigan la vida útil restante. Los cinco modos primarios de deterioro que afectan a los componentes de neopreno en puentes son agrietamiento por ozono, endurecimiento, deformación permanente, deslaminación y degradación química.
El agrietamiento por ozono es el modo de deterioro más característico y visualmente distintivo de los componentes de neopreno en puentes. El ozono (O₃) es un alótropo altamente reactivo del oxígeno presente en la atmósfera inferior en concentraciones que oscilan entre 0.01 y 0.50 partes por millón (ppm). El ozono ataca las cadenas poliméricas insaturadas — específicamente los enlaces dobles carbono-carbono que quedan en la cadena principal del policloropreno después de la vulcanización. El mecanismo de reacción implica que las moléculas de ozono se insertan en la estructura del doble enlace y escinden la cadena polimérica, creando una escisión de cadena. Los sitios de escisión luego se propagan como grietas superficiales orientadas perpendicularmente a la dirección del esfuerzo máximo de tracción en el caucho.
Las características del agrietamiento por ozono en el neopreno son distintivas: las grietas son finas y de bordes afilados, típicamente de 0.1 a 1.0 mm de ancho, y corren en líneas rectas o ligeramente curvadas perpendiculares a la dirección del esfuerzo de tracción. En los apoyos de puentes, el esfuerzo de tracción en la superficie del apoyo es causado por el efecto Poisson — cuando el apoyo se comprime verticalmente, el material intenta expandirse lateralmente, creando deformaciones de tracción en la dirección horizontal. Las grietas de ozono resultantes, por lo tanto, corren verticalmente en las caras laterales de las almohadillas de apoyo de puentes, particularmente cerca del centro de la cara lateral donde la expansión lateral es máxima.
La profundidad y densidad del agrietamiento por ozono progresan con el tiempo de exposición. En la etapa temprana (típicamente de 3 a 10 años de servicio en climas templados), las grietas superficiales son visibles solo bajo inspección visual cercana con ayuda de aumento y tienen menos de 1 mm de profundidad. En la etapa moderada (10 a 20 años), las grietas se vuelven visibles a simple vista y pueden penetrar de 2 a 5 mm en la sección del apoyo. En la etapa avanzada (más de 20 años), las grietas pueden penetrar más de 10 mm de profundidad, y se desarrollan múltiples sistemas de grietas que se intersectan en las superficies del apoyo. En esta etapa, las grietas pueden exponer las láminas de acero en los apoyos laminados, creando una vía de corrosión para que la humedad llegue al acero de refuerzo. El informe de la FHWA sobre criterios de inspección de apoyos de puentes identifica la profundidad de agrietamiento que excede 6 mm (1/4 de pulgada) como un hallazgo crítico que requiere evaluación para reemplazo.
El endurecimiento del neopreno ocurre mediante la reticulación continua de las cadenas poliméricas durante la vida útil. El proceso de vulcanización establece inicialmente una red de reticulación, pero la reticulación continúa lentamente con el tiempo a través de agentes de curado residuales y activación térmica. La reticulación adicional mediante oxidación térmica crea nuevos reticulaciones carbono-carbono y carbono-oxígeno entre cadenas poliméricas adyacentes, reduciendo progresivamente la movilidad molecular del caucho. Esto se manifiesta como un aumento medible en la dureza Shore A y el módulo de corte. La investigación de la FHWA indica que los apoyos de neopreno pueden experimentar un aumento de 5 a 15 puntos en la dureza Shore A durante 20 a 30 años de servicio.
Los efectos del endurecimiento en el rendimiento del apoyo son significativos. Un apoyo endurecido tiene un módulo de compresión aumentado, lo que significa que transfiere mayores fuerzas a la subestructura para un movimiento térmico dado e impone una mayor restricción en la superestructura del puente. El aumento de rigidez puede llevar a mayores esfuerzos en las vigas del puente y las conexiones de la subestructura que no fueron considerados en el diseño original. Un apoyo que originalmente tenía un módulo de corte de 0.90 MPa (130 psi) puede desarrollar un módulo de corte que exceda 1.55 MPa (225 psi) después de un endurecimiento extenso, duplicando potencialmente las fuerzas horizontales transmitidas a la subestructura en el movimiento de diseño completo.
La deformación permanente — también llamada deformación por compresión — es la reducción irreversible del espesor del apoyo debido a que la recuperación elástica del polímero no es completa después de liberar la carga de compresión. La deformación por compresión ocurre porque las cadenas poliméricas sometidas a compresión sostenida experimentan relajación viscoelástica — los segmentos de la cadena se reorganizan gradualmente para acomodar el estado comprimido, reduciendo la fuerza impulsora para la recuperación cuando se libera la carga. AASHTO M251 limita la deformación por compresión al 35 por ciento máximo (medido después de 22 horas a 212°F según ASTM D395 Método B) para material nuevo, pero la deformación por compresión en servicio puede exceder este valor con el tiempo a medida que el polímero continúa envejeciendo.
Las consecuencias de la deformación permanente excesiva incluyen pérdida de distribución de carga vertical — un apoyo que se ha comprimido permanentemente puede que ya no esté en contacto completo con la viga del puente o la subestructura, creando concentraciones de esfuerzos en los puntos de contacto. Para apoyos de puentes que soportan tramos de múltiples vigas, la deformación permanente diferencial entre apoyos en vigas adyacentes puede transferir carga de una viga a otra, sobreesforzando los miembros más cargados. La deformación permanente que excede el 10 por ciento del espesor original del apoyo, particularmente cuando se combina con agrietamiento visible, generalmente se considera un umbral de reemplazo.
La deslaminación se refiere a la separación del caucho de neopreno de las láminas de acero en los apoyos laminados. Este modo de falla es causado por la pérdida de la unión adhesiva entre el caucho y el acero, que se establece durante el proceso de vulcanización mediante una combinación de enlace químico (reticulaciones de azufre entre el caucho y la superficie de acero latonado o zincado) y bloqueo mecánico en la superficie rugosa del acero. La deslaminación puede ser iniciada por la corrosión de las láminas de acero (que interrumpe la interfaz adherida), por deformaciones cíclicas de corte excesivas que exceden la resistencia de la unión, o por defectos de fabricación donde la unión no se estableció adecuadamente.
La detección de la deslaminación durante la inspección visual es un desafío porque la capa de cubierta de caucho externa puede permanecer intacta incluso cuando ha ocurrido una falla de unión interna. Los signos de posible deslaminación incluyen abultamiento o ampollamiento localizado de las superficies laterales del apoyo, espacios visibles entre el caucho y el acero en bordes cortados (aunque los bordes cortados no están típicamente presentes en los apoyos terminados), y sonidos huecos audibles al golpear el apoyo con un martillo de inspección — una técnica tomada del sondeo de concreto. Los métodos de inspección avanzados como las pruebas ultrasónicas (UT) o la termografía infrarroja pueden detectar deslaminación interna que no es visible en la superficie. Cualquier deslaminación confirmada es motivo de reemplazo inmediato, ya que el apoyo ha perdido su integridad estructural y ya no puede transferir carga vertical de manera confiable.
La degradación química abarca varios mecanismos de deterioro adicionales. El agotamiento de antiozonantes ocurre cuando los antiozonantes químicos (típicamente derivados de p-fenilendiamina añadidos al compuesto de neopreno durante la formulación) se consumen mediante reacción con el ozono o se lixivian de la superficie por el agua de lluvia. A medida que los niveles de antiozonantes disminuyen, el caucho se vuelve cada vez más vulnerable al ataque del ozono. La pérdida de material extractable implica el agotamiento gradual de plastificantes, aceites de procesamiento y otros constituyentes no poliméricos que se añadieron para controlar la dureza y las características de procesamiento del compuesto. La hidrólisis — degradación química del polímero por el agua — es relativamente rara en el neopreno pero puede ocurrir bajo condiciones de inmersión continua en agua a temperaturas elevadas.
El neopreno es el material predominante para los sellos de juntas de dilatación de puentes, específicamente en sellos de compresión preformados y sistemas de juntas de sellos de tira. Estos sellos se instalan en el espacio entre segmentos adyacentes de tablero de puente para acomodar la expansión y contracción térmica mientras impiden que el agua, los productos químicos de deshielo y los residuos lleguen a la subestructura del puente y los apoyos inferiores. Los requisitos de rendimiento para los sellos de juntas de neopreno se especifican en AASHTO M297 (Especificación Estándar para Sellos de Juntas Elastoméricos Preformados para Puentes) y ASTM D2628 (Especificación Estándar para Sellos de Juntas Elastoméricos de Policloropreno Preformados para Puentes).
Los sellos de compresión preformados — también llamados sellos de juntas de compresión — son perfiles extruidos de neopreno con un diseño de sección transversal complejo que presenta múltiples vacíos o almas internas. Estos sellos se instalan comprimiéndolos en un rebaje de junta adecuadamente preparado. El sello se mantiene en su lugar por su propia recuperación elástica — la sección transversal es sobredimensionada en relación con el espacio de la junta en un 20 a 40 por ciento, por lo que el sello ejerce una fuerza de compresión continua contra las paredes laterales del rebaje de la junta. La geometría interna del alma está diseñada para proporcionar una barrera hermética al agua mientras permite que el sello se expanda y contraiga a medida que el espacio de la junta cambia con la temperatura. Los perfiles comunes de sellos de compresión incluyen los diseños de pesa, multi-alma y sección de caja, cada uno diseñado para rangos de movimiento y condiciones de instalación específicos.
El proceso de instalación de los sellos de compresión requiere una preparación precisa de la junta. El rebaje de la junta debe tener caras de concreto limpias y paralelas con una suavidad superficial tal que las irregularidades no excedan 1/8 de pulgada (3 mm) en 10 pies (3 m). La junta se forma típicamente con un encofrado metálico durante la colocación del concreto o se corta con sierra a dimensiones precisas después de que el concreto haya curado. Se aplica un adhesivo de unión — típicamente un compuesto epoxi o polisulfuro de dos componentes — a las paredes laterales de la junta inmediatamente antes de la instalación del sello para fijarlo en su lugar y prevenir la migración de agua a lo largo de la interfaz caucho-concreto. Luego, el sello se comprime utilizando una herramienta de instalación especial (un rodillo o una herramienta de compresión accionada por palanca) y se inserta en la junta. La herramienta de instalación debe dimensionarse para comprimir el sello entre el 50 y el 70 por ciento de su ancho libre para una instalación adecuada.
La capacidad de movimiento de los sellos de compresión está determinada por el diseño de la sección transversal del sello y el grado de compresión inicial. Para un sello de compresión típico de 2 pulgadas (51 mm) de ancho instalado en un espacio de junta de 1.5 pulgadas (38 mm) de ancho, la capacidad de movimiento es aproximadamente ±50 por ciento del ancho instalado, lo que significa que la junta puede abrirse a 2.25 pulgadas (57 mm) y cerrarse a 0.75 pulgadas (19 mm). AASHTO M297 clasifica los sellos de compresión por capacidad de movimiento en categorías desde ±25 por ciento hasta ±75 por ciento del ancho instalado. El sello debe estar diseñado para funcionar a través del rango completo de movimientos térmicos sin perder contacto con las paredes laterales de la junta (lo que crea una vía de fuga) y sin extrusionarse del rebaje de la junta (lo que crea un peligro para el tráfico).
Las juntas de dilatación de sello de tira — también llamadas sellos de tira elastoméricos — representan una tecnología de sellado de juntas más avanzada que proporciona mayor capacidad de movimiento y mejor estanqueidad. Un sistema de sello de tira consiste en un perfil extruido de neopreno con una sección bulbosa o plegable central que acomoda el movimiento, flanqueada por bulbos de anclaje que se bloquean mecánicamente en rieles de borde de acero. Los rieles de borde de acero se funden en el tablero de concreto a cada lado del espacio de dilatación. El sello de tira de neopreno está diseñado para ser reemplazable sin alterar el concreto — los bulbos de anclaje se presionan en los rieles de acero y pueden extraerse utilizando una herramienta de extracción especial cuando se necesita reemplazo.
Los sellos de tira proporcionan capacidades de movimiento que van desde 2 pulgadas (51 mm) hasta 6 pulgadas (152 mm) o más, dependiendo del diseño del perfil y el espaciamiento entre los rieles de borde de acero. El compuesto de neopreno utilizado en los sellos de tira debe cumplir los mismos requisitos de material que los sellos de compresión según AASHTO M297, con requisitos adicionales para la resistencia al arranque del anclaje — la fuerza requerida para extraer el sello del riel de acero debe exceder 50 libras por pulgada lineal (87.5 N/cm) para asegurar que el sello permanezca bloqueado en su lugar bajo vibraciones inducidas por el tráfico y ciclos térmicos.
El deterioro de los sellos de juntas de neopreno sigue los mismos mecanismos descritos para los apoyos — agrietamiento por ozono, endurecimiento y deformación permanente — pero con varias diferencias específicas de la aplicación. Los sellos de juntas están expuestos a radiación UV directa (en puentes de tablero abierto), contacto con neumáticos vehiculares (que causa abrasión y compresión cíclica), aerosol de productos químicos de deshielo y residuos abrasivos (arena, grava, partículas de sal desgastadas por el tráfico). El agrietamiento por ozono en los sellos de compresión típicamente se inicia en la cara exterior del sello en puntos de máxima deformación por tracción — usualmente en las esquinas de la sección transversal donde la geometría crea concentraciones de deformación.
La pérdida de adhesión del sello de junta — separación del sello de la pared lateral de concreto de la junta — es un modo de falla común distinto de los mecanismos de deterioro del material. La pérdida de adhesión es causada por:
Cuando un sello de compresión pierde adhesión en un lado, puede desalojarse parcialmente de la junta, creando un peligro de tropiezo para peatones, una fuente de daño por impacto de neumáticos para vehículos y una vía abierta para que el agua llegue a la subestructura del puente.
La inspección de puentes de componentes de neopreno sigue el marco general establecido por los Estándares Nacionales de Inspección de Puentes (NBIS) (23 CFR 650, Subparte C) y el Manual de Referencia del Inspector de Puentes de la FHWA (BIRM) (Publicación No. FHWA NHI 12-049). La evaluación de la condición de los apoyos de neopreno y los sellos de juntas es parte del ciclo de inspección rutinaria (24 meses) para todos los puentes de carreteras en los Estados Unidos. El protocolo de inspección para componentes de neopreno incluye inspección visual, medición del deterioro, evaluación funcional y documentación de los hallazgos utilizando sistemas de calificación de condición estándar.
La inspección visual comienza con la observación del apoyo o sello de junta desde una distancia para evaluar la apariencia general y la alineación. Luego, el inspector se acerca a corta distancia (al alcance del brazo) para examinar las superficies de neopreno en busca de deterioro. Las observaciones clave incluyen:
La medición de la deformación por corte es una evaluación funcional crítica. El inspector mide el desplazamiento horizontal entre la parte superior e inferior del apoyo utilizando una regla o cinta métrica. Este desplazamiento se compara con el espesor total del elastómero para determinar la deformación por corte. AASHTO limita la deformación por corte al 50 por ciento bajo condiciones de servicio, por lo que un apoyo con un espesor total de elastómero de 3 pulgadas (76 mm) no debe exhibir más de 1.5 pulgadas (38 mm) de desplazamiento horizontal. La deformación por corte debe medirse a la temperatura del puente en el momento de la inspección, y el valor medido debe compararse con el movimiento térmico calculado basado en la temperatura en ese momento en relación con la temperatura de instalación. La deformación por corte excesiva — particularmente cuando se observa en ausencia de movimiento térmico correspondiente — puede indicar deslizamiento del apoyo o una condición de desasiento.
La evaluación de rotación implica medir el ángulo entre las superficies superior e inferior del apoyo. La rotación excesiva — donde la superficie superior del apoyo no es paralela a la superficie inferior en más de la capacidad de rotación de diseño — puede indicar que el apoyo no está distribuyendo adecuadamente la rotación del extremo de la viga del puente. Esto puede ser causado por sobrecarga, endurecimiento del apoyo (que concentra la rotación en menos capas de elastómero) o pérdida de material del apoyo debido al deterioro.
La inspección de sellos de compresión se centra en las siguientes condiciones:
La documentación de la condición de los componentes de neopreno sigue el sistema de codificación de elementos CoRe (Comúnmente Reconocidos) utilizado en el sistema de inventario y evaluación de la estructura del Inventario Nacional de Puentes (NBI) de la FHWA. El Elemento 321 (Apoyo Elastomérico) y el Elemento 323 (Sello de Junta Elastomérico) son los elementos de codificación estándar para componentes de neopreno en puentes. A cada elemento se le asigna un estado de condición del 1 (buena condición, sin deterioro) al 5 (condición severa, requiere reemplazo) con criterios cuantitativos específicos que definen el límite entre los estados de condición para cada tipo de deterioro.
La siguiente tabla resume los criterios de estado de condición para apoyos elastoméricos del Manual de Inspección de Elementos de Puentes (MBEI) de AASHTO:
| Estado de Condición | Agrietamiento | Deformación Permanente | Deformación por Corte | Endurecimiento |
|---|---|---|---|---|
| 1 (Bueno) | Ninguno o superficial | <5% del espesor original | <25% del espesor del elastómero | Dentro de la especificación original |
| 2 (Aceptable) | Agrietamiento superficial fino, <3 mm de profundidad | 5-10% del espesor original | 25-35% del espesor del elastómero | <10 pt de aumento de dureza |
| 3 (Deficiente) | Agrietamiento moderado de 3-6 mm de profundidad | 10-15% del espesor original | 35-50% del espesor del elastómero | 10-20 pt de aumento de dureza |
| 4 (Severo) | Agrietamiento profundo >6 mm de profundidad | 15-20% del espesor original | >50% (con agrietamiento) | >20 pt de aumento de dureza |
| 5 (Crítico) | Agrietamiento de espesor completo o acero expuesto | >20% del espesor original | >75% o volcamiento inminente | Apoyo ya no funcional |
La decisión de reemplazar los apoyos de neopreno o los sellos de juntas de puentes se basa en umbrales de condición cuantitativos combinados con el juicio de ingeniería sobre la capacidad del componente para continuar sirviendo su función prevista. Los criterios de reemplazo se derivan de las Especificaciones de Diseño de Puentes AASHTO LRFD, las guías de la FHWA y los manuales de mantenimiento de los departamentos de transporte estatales.
Los criterios de reemplazo para apoyos de neopreno incluyen los siguientes umbrales, cualquiera de los cuales puede desencadenar el reemplazo:
Profundidad de grieta que excede 6 mm (1/4 de pulgada) en un área primaria de soporte de carga, o penetración de grieta que excede el 50 por ciento del espesor de la capa de cubierta en apoyos laminados. Este umbral corresponde al Estado de Condición 4 en el MBEI de AASHTO e indica que la integridad estructural del apoyo puede estar comprometida.
Ancho de grieta que excede 6 mm (1/4 de pulgada) en la superficie del apoyo, independientemente de la profundidad. Las grietas anchas indican degradación avanzada por ozono y pueden permitir que la humedad y los residuos penetren en el interior del apoyo.
Grietas que se extienden a través del 50 por ciento o más del ancho del apoyo en cualquier dirección. Esto indica que el deterioro está distribuido sistémicamente a través del apoyo en lugar de estar localizado.
Deformación permanente que excede el 10 por ciento del espesor original del apoyo (límite del Estado de Condición 3) cuando se combina con agrietamiento o endurecimiento visible. Los apoyos con más del 10 por ciento de deformación permanente pero sin otro deterioro pueden permanecer en servicio sujetos a una mayor frecuencia de inspección.
Deformación permanente que excede el 15 por ciento del espesor original independientemente de otro deterioro. En este nivel, el apoyo ha perdido suficiente espesor que la distribución de la carga vertical está comprometida, y las concentraciones de esfuerzos en los puntos de contacto pueden exceder los límites admisibles.
Deformación por corte que excede el 50 por ciento del espesor total del elastómero a la temperatura de servicio. La capacidad de movimiento del apoyo ha sido excedida, y un movimiento adicional podría resultar en el volcamiento o deslizamiento del apoyo fuera de su asiento.
Deformación por corte que excede el 75 por ciento del espesor total del elastómero a cualquier temperatura — se requiere reemplazo inmediato, ya que el apoyo está en riesgo de falla catastrófica (volcamiento o extrusión).
Deslaminación detectada en cualquier ubicación dentro del apoyo — se requiere reemplazo inmediato. Un apoyo deslaminado ha perdido la acción compuesta entre el caucho y el acero y no puede transferir carga vertical de manera confiable.
Láminas de acero expuestas en apoyos laminados — la cubierta protectora de caucho ha sido violada y la corrosión de las láminas de acero se acelerará. El apoyo debe ser reemplazado para evitar que la corrosión de las láminas se propague a áreas adheridas adyacentes.
Abultamiento o deformación localizada de la cara lateral del apoyo que excede el 10 por ciento de la dimensión en planta del apoyo — indicativo de deslaminación interna o deterioro del caucho que requiere investigación adicional.
Pérdida de contacto del apoyo — cualquier espacio entre el apoyo y la viga del puente o entre el apoyo y la subestructura — requiere evaluación inmediata. La pérdida de contacto indica que el apoyo ya no proporciona soporte uniforme a la superestructura.
Los criterios de reemplazo para sellos de juntas de compresión de neopreno incluyen:
Pérdida de adhesión en un lado que se extiende más del 10 por ciento de la longitud de la junta — el sello ya no es hermético al agua y se requiere reemplazo parcial o resellado.
Pérdida de adhesión en ambos lados — el sello puede desalojarse y crear un peligro para el tráfico. Se requiere reemplazo inmediato de la sección afectada.
Extrusión del sello por encima de la superficie del tablero que excede 1/8 de pulgada (3 mm) — crea un peligro de tropiezo para peatones y una fuente de impacto de neumáticos para vehículos. El espacio de la junta se ha cerrado más allá del rango de diseño del sello, o el sello ha experimentado deformación permanente por compresión.
Depresión del sello por debajo de la superficie del tablero que excede 1/4 de pulgada (6 mm) — la junta se ha abierto más allá de la capacidad de movimiento del sello, o el sello ha experimentado deformación permanente por tracción. La acumulación de residuos en el área deprimida restringe el movimiento y puede causar acumulación de agua.
Agrietamiento del material del sello — cualquier grieta visible a través del espesor completo de la pared del sello (grieta pasante) requiere reemplazo inmediato, ya que la barrera hermética al agua ha sido violada.
Desgarro del alma del sello (las paredes de vacíos internos en sellos de compresión multi-alma) — el sello ha experimentado sobreesfuerzo de tracción y ha perdido continuidad estructural.
Daño por perforación o abrasión que expone vacíos internos — el sello ya no puede mantener la compresión contra las paredes de la junta.
Endurecimiento que resulta en un aumento de dureza de más de 20 puntos Shore A respecto a la especificación original — el sello ya no puede mantener una compresión adecuada contra las paredes de la junta para garantizar la estanqueidad.
Clasificación de urgencia para el reemplazo de apoyos sigue tres categorías:
Las especificaciones de material, diseño y ensayo para el neopreno en apoyos y sellos de juntas de puentes están definidas por dos normas principales en los Estados Unidos: AASHTO M251 (Especificación Estándar para Apoyos Elastoméricos Simples y Laminados para Puentes) y ASTM D4014 (Especificación Estándar para Apoyos Elastoméricos Simples y Laminados con Acero para Puentes). Estas especificaciones establecen los requisitos para la formulación del compuesto de neopreno, propiedades físicas, tolerancias dimensionales, requisitos de las láminas de acero, integridad de la unión y ensayos de rendimiento.
AASHTO M251, desarrollada por la Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte, es la especificación que rige los apoyos elastoméricos para puentes utilizados en el Sistema Nacional de Carreteras y en todos los proyectos de carreteras con asistencia federal. La especificación cubre dos tipos de compuestos de neopreno: Tipo I (polímero de cloropreno con un contenido mínimo de 50 por ciento de policloropreno) y Tipo II (caucho natural o mezclas). Para apoyos de puentes, el Tipo I (neopreno) es la especificación predeterminada, y el Tipo II (caucho natural) se permite solo cuando lo especifican los documentos del contrato. AASHTO M251 requiere que las muestras de compuesto de neopreno cumplan los siguientes requisitos mínimos de propiedades físicas después de la vulcanización estándar:
| Propiedad | Requisito | Método de Ensayo |
|---|---|---|
| Resistencia a la Tracción, mín (original) | 15.0 MPa (2175 psi) | ASTM D412, Troquel C |
| Resistencia a la Tracción después de 70 h a 212°F (100°C) | mín 12.5 MPa (1800 psi) | ASTM D573 |
| Elongación a la Rotura, mín (original) | 400% | ASTM D412, Troquel C |
| Elongación después de 70 h a 212°F (100°C) | mín 350% | ASTM D573 |
| Deformación Permanente, máx (22 h a 212°F) | 35% | ASTM D395, Método B |
| Resistencia al Ozono (50 pphm, 20% deformación, 168 h) | Sin grietas | ASTM D1149 |
| Fragilidad a Baja Temperatura | Sin fallo a -40°F (-40°C) | ASTM D2137, Método B |
| Dureza Shore A | 60 ± 5 | ASTM D2240 |
ASTM D4014 proporciona requisitos de especificación que son sustancialmente similares a AASHTO M251 pero es la norma reconocida fuera del sistema de carreteras con asistencia federal. ASTM D4014 define los mismos requisitos de compuesto de neopreno con variaciones menores en las referencias de métodos de ensayo. La especificación cubre tanto almohadillas simples como apoyos laminados con acero, con requisitos separados para:
AASHTO M297 (Especificación Estándar para Sellos de Juntas Elastoméricos Preformados para Puentes) rige los sellos de compresión de neopreno utilizados en juntas de dilatación de puentes. Los requisitos son paralelos a los de AASHTO M251 pero se ajustan para las condiciones de servicio específicas de los sellos de juntas:
Las especificaciones de compuesto para baja temperatura abordan los puentes en regiones de clima frío. AASHTO M251 permite el uso de compuestos especiales de neopreno para baja temperatura en proyectos donde la temperatura de diseño cae por debajo de -30°F (-34°C). Estos compuestos se formulan con contenido reducido de azufre y plastificantes especializados para mejorar la flexibilidad a baja temperatura sin comprometer significativamente la resistencia al ozono u otras propiedades. Los compuestos para baja temperatura deben cumplir todos los requisitos estándar de propiedades físicas más ensayos adicionales de baja temperatura:
Los requisitos de ensayo y aseguramiento de calidad en AASHTO M251 y ASTM D4014 incluyen:
Las normas internacionales para apoyos de neopreno en puentes incluyen:
Las especificaciones requieren que los componentes de neopreno para puentes incluyan marcas de identificación permanentes que indiquen: nombre del fabricante, tipo de compuesto, fecha de fabricación (mes y año) y número de lote. Estas marcas deben ser legibles durante la vida útil prevista del componente, lográndose típicamente mediante letras en relieve moldeadas en lugar de sellos de tinta o etiquetas que puedan degradarse.
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