Assessment of the Mechanical Properties of Low-Cost Seismic Isolators Exposed to Environmental Conditions

En Colombia, los aisladores elastoméricos reforzados con fibra no adherida de bajo costo hechos de caucho natural (UN-FREI) y caucho reciclado (UR-FREI) han surgido como una solución para mitigar el daño en estructuras de baja altura durante los terremotos. Sin embargo, su desempeño bajo la degradación ambiental causada por factores como el dióxido de carbono, el agua salada, la humedad relativa y la radiación UV no ha sido suficientemente estudiado. Estos agentes pueden comprometer las propiedades mecánicas del caucho, afectando su capacidad para disipar energía. Este estudio evalúa el desempeño de estos aisladores bajo diferentes condiciones ambientales a través de la caracterización inicial del caucho, pruebas mecánicas de prototipos a pequeña escala expuestos a ambientes controlados y análisis sísmico de una estructura aislada. Se determinaron los factores de modificación (λ (ae,max) y λ (ae,min) ) para cuantificar el impacto de la degradación en el comportamiento estructural. Los resultados indican que las muestras UN-FREI son más sensibles a las condiciones ambientales que las muestras UR-FREI, mientras que las propiedades mecánicas de los prototipos a pequeña escala UN-FREI se mantienen más estables en comparación con las de UR-FREI. Esto conlleva un aumento de la deriva, el esfuerzo cortante basal y las relaciones demanda-capacidad (DCR) en el análisis estructural. Los hallazgos enfatizan la necesidad de realizar pruebas experimentales de aisladores para establecer factores de modificación que reflejen con precisión los efectos de las condiciones ambientales en las estructuras a lo largo de su vida útil.