¿Qué ocurre realmente con la resistencia del concreto cuando se prepara directamente en obra? Un estudio realizado en 30 viviendas analizó la calidad del concreto estructural y del mortero de pega, encontrando importantes deficiencias relacionadas con la dosificación, el agua, los agregados y las prácticas de preparación.
En este recurso recomendado de CivilGeeks revisamos los principales aspectos de este estudio y algunos de sus resultados más interesantes para reforzar conocimientos sobre el control de calidad del concreto y el mortero en obra.
Control de calidad del concreto y mortero: un recurso para reforzar conocimientos
En la construcción, preparar concreto en obra puede parecer una tarea sencilla: cemento, arena, piedra y agua en determinadas proporciones. Sin embargo, las variaciones durante la dosificación y preparación pueden producir diferencias importantes en la resistencia obtenida.
El documento “Control de calidad del concreto estructural y del mortero de pega en viviendas”, elaborado por Mauricio Araya R. y Flor de María Muñoz U., analiza precisamente este problema a partir de muestras obtenidas en 30 viviendas del Área Metropolitana de San José, Costa Rica.
Aunque se trata de una investigación publicada en 1998, sus resultados pueden resultar interesantes para estudiantes y profesionales que quieran repasar conceptos fundamentales relacionados con la producción y el control del concreto y el mortero en obra.
¿Qué analiza este estudio?
La investigación estudió mezclas de concreto estructural y mortero de pega elaboradas directamente en obra, además de los materiales utilizados para su preparación. Entre los aspectos evaluados se encuentran:
- Resistencia a la compresión.
- Revenimiento del concreto.
- Dosificación de las mezclas.
- Características de los agregados.
- Preparación manual o mediante batidora.
- Control del agua.
- Condiciones de elaboración de las mezclas.
- Comportamiento estadístico de los resultados.
Para el concreto se utilizaron cilindros que fueron curados durante 28 días y posteriormente sometidos a ensayos de resistencia a compresión. El estudio también realizó pruebas sobre los morteros mediante cubos de prueba.
Recurso para estudiantes: Este documento puede ser especialmente útil para repasar conceptos relacionados con materiales de construcción, tecnología del concreto, control de calidad y procesos de ejecución en obra.
Uno de los resultados que más llama la atención
El estudio clasificó las 30 obras analizadas de acuerdo con la resistencia a compresión obtenida para el concreto.
| Clasificación | Resistencia a 28 días | Obras |
|---|---|---|
| Muy mala | 0–100 kg/cm² | 6 |
| Mala | 100–175 kg/cm² | 17 |
| Regular | 175–<210 kg/cm² | 2 |
| Buena | >210 kg/cm² | 5 |
Dentro de la muestra estudiada, 5 de las 30 obras alcanzaron valores superiores a 210 kg/cm², mientras que la mayor parte de las obras se encontraba por debajo de ese valor de referencia.
Dato para recordar
El estudio encontró una importante variabilidad en las resistencias obtenidas entre las diferentes obras. Esto permite observar por qué el control durante la preparación del concreto es un aspecto que no debería dejarse únicamente a la experiencia del operario.
¿Qué relación tiene el agua con la calidad del concreto?
Este es uno de los puntos más interesantes del documento. En las obras estudiadas se observaron problemas relacionados con la cantidad de agua utilizada para conseguir una mezcla más trabajable.
El estudio registró que:
- 13 % de las obras presentó un revenimiento menor a 7,5 cm.
- 17 % estuvo entre 7,5 y 15 cm.
- 70 % presentó un revenimiento superior a 15 cm.
Los autores relacionaron los revenimientos elevados con mezclas excesivamente húmedas y señalaron la falta de control de la relación agua/cemento como uno de los problemas encontrados.
¿Por qué es importante este resultado?
- Porque muestra una situación que puede presentarse durante la preparación de mezclas en obra: agregar agua para mejorar la trabajabilidad puede modificar las características de la mezcla.
- La investigación señala que en las 30 construcciones analizadas no se realizó un control adecuado de la relación agua/cemento y tampoco se consideró el agua presente en los agregados.
El estudio analiza conjuntamente otros factores como dosificación, revenimiento, materiales y control durante la preparación.
Esto es importante porque el control de calidad del concreto no depende de un único elemento.
Dos casos extremos encontrados en la investigación
El documento presenta 2 ejemplos especialmente útiles para comprender la diferencia entre mezclas.
Concreto de mayor resistencia
- El concreto que alcanzó la mayor resistencia obtuvo 272 kg/cm².
- Según el estudio, esta mezcla tenía:
- Dosificación volumétrica: 1 : 1,5 : 3
- Revenimiento: 14 cm
- Preparación: batidora
Concreto de menor resistencia
- El concreto con menor resistencia alcanzó solamente 67 kg/cm².
- En este caso se registró:
- Dosificación volumétrica: 1 : 3 : 3
- Revenimiento: 21 cm
- Preparación: manual
Los autores utilizan ambos casos como ejemplos de la influencia que pueden tener la dosificación y el revenimiento sobre los resultados obtenidos.
¿Y qué ocurrió con el mortero de pega?
- El estudio también evaluó el mortero utilizado para mampostería.
- La dosificación volumétrica más frecuente fue 1 : 3, cemento : arena, presente en el 53 % de las construcciones. Además, el 57 % de las construcciones preparó el mortero manualmente.
- El promedio de resistencia obtenido para el mortero fue de 186 kg/cm², aunque los resultados individuales mostraron una variabilidad considerable.
- El estudio también encontró diferencias importantes entre las resistencias obtenidas en las distintas obras, lo que refuerza la importancia del control de los materiales y del proceso de preparación.
¿Qué problemas encontró la investigación?
Una de las partes más útiles del documento es la identificación de los problemas encontrados directamente en las obras analizadas.
- Falta de control del agua
- No se utilizaban medidas adecuadas para dosificar el agua en relación con el cemento y tampoco se consideraba el agua presente en los agregados.
- Ausencia de diseño de mezcla documentado
- El estudio señala que en ninguna de las obras existía una memoria de cálculo que respaldara el diseño de mezcla.
- Problemas en el almacenamiento del cemento
- Los autores observaron que el cemento no era almacenado adecuadamente en las obras analizadas.
- Falta de control de los agregados
- La investigación señala que generalmente no existía un control suficiente sobre la calidad de los agregados recibidos en obra.
- Falta de control del revenimiento
El estudio destaca la importancia de realizar esta prueba durante la preparación de nuevas batidas de concreto.
¿Qué recomendaciones plantea el estudio?
- En su sección final, los autores presentan varias recomendaciones relacionadas con el control de las mezclas.
- Entre ellas se encuentra utilizar recipientes uniformes cuando se dosifica por volumen, ya que cambiar entre cajones, baldes o carretillos puede modificar las proporciones de los materiales.
- También recomiendan disponer de recipientes adecuados para medir el agua y realizar la prueba de revenimiento cada vez que se preparen nuevas batidas de concreto en obra.
- Estas recomendaciones permiten comprender que el control de calidad comienza desde operaciones aparentemente sencillas, como la medición de los materiales y el control del agua.
¿Qué podemos aprender de este estudio?
Más allá de los números concretos, el documento deja una idea fundamental:
La calidad del concreto no depende únicamente de los materiales utilizados, sino también de cómo se dosifican, mezclan, colocan y controlan.
El estudio obtuvo para el concreto un promedio de 146 kg/cm², con una desviación estándar de 55 kg/cm² y un coeficiente de variación de 37,9 %. Estos valores reflejan la importante variabilidad existente entre los resultados de las diferentes obras analizadas.
Por ello, el documento constituye un recurso interesante para estudiantes de ingeniería civil, construcción y carreras relacionadas con materiales y tecnología del concreto.
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Fuente: Araya R., Mauricio; Muñoz U., Flor de María. Control de calidad del concreto estructural y del mortero de pega en viviendas. Ingeniería, Revista de la Universidad de Costa Rica, Vol. 8, N.os 1 y 2, 1998, pp. 41–54.
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