Resistencia del concreto: qué es, cómo se determina y cuáles son las más utilizadas
La resistencia del concreto es una de las propiedades más importantes para el diseño y construcción de estructuras. A partir de ella se determina la capacidad del material para soportar diferentes tipos de esfuerzos y se establecen parámetros fundamentales para el diseño estructural.
En México, cuando se habla de la resistencia del concreto, normalmente se hace referencia a su resistencia especificada a la compresión, identificada mediante el símbolo f’c.
¿Qué significa f’c?
La f’c representa la resistencia especificada a la compresión del concreto.
Por ejemplo, cuando en un plano estructural se indica:
f’c = 250 kg/cm²
significa que el concreto ha sido especificado para alcanzar una determinada resistencia a compresión, de acuerdo con las condiciones establecidas para su elaboración, curado y ensayo.
También es común expresar esta resistencia en MPa.
| Resistencia | Aproximadamente |
|---|---|
| 150 kg/cm² | 14.7 MPa |
| 200 kg/cm² | 19.6 MPa |
| 250 kg/cm² | 24.5 MPa |
| 300 kg/cm² | 29.4 MPa |
| 350 kg/cm² | 34.3 MPa |
| 400 kg/cm² | 39.2 MPa |
| 500 kg/cm² | 49.0 MPa |
Importante: estos valores no representan una clasificación universal de “tipos de concreto”. La resistencia que debe utilizarse depende de las especificaciones del proyecto, las condiciones de exposición, el sistema estructural y la normativa aplicable.
¿Cómo se determina la resistencia del concreto?
La resistencia a compresión se determina mediante un ensayo de especímenes de concreto endurecido.
En México, la NMX-C-083-ONNCCE-2014 establece el método para determinar la resistencia a la compresión de especímenes de concreto. La norma contempla especímenes cilíndricos y cúbicos, así como corazones extraídos de concreto endurecido.
De manera general, el procedimiento consiste en:
- Obtener una muestra representativa del concreto.
- Elaborar los especímenes de prueba.
- Curarlos bajo las condiciones establecidas.
- Someterlos a compresión en una máquina de ensayo.
- Registrar la carga máxima soportada.
- Determinar la resistencia a partir de la carga aplicada y el área del espécimen.
El ensayo permite comprobar el comportamiento del concreto y forma parte del control de calidad de las estructuras.
¿Por qué se habla de resistencia a los 28 días?
El concreto desarrolla resistencia progresivamente conforme ocurre la hidratación del cemento.
Por esta razón, la edad del concreto es importante al evaluar sus propiedades mecánicas. Los 28 días se utilizan tradicionalmente como una edad de referencia para especificar y comparar la resistencia del concreto.
Sin embargo, esto no significa que el concreto deje de ganar resistencia después de los 28 días. Bajo condiciones adecuadas, el proceso de hidratación puede continuar y la resistencia puede seguir aumentando.
También existen métodos normalizados para estudiar el desarrollo de resistencia a edades tempranas y relacionarlo con edades posteriores, como establece la NMX-C-219-ONNCCE-2005.
Resistencias de concreto más utilizadas
En la práctica pueden encontrarse diferentes resistencias, dependiendo del elemento estructural y de las especificaciones del proyecto.
Concreto de 150 kg/cm²
Se encuentra principalmente en aplicaciones de baja exigencia estructural o elementos secundarios, siempre que el proyecto y la normativa aplicable permitan su utilización.
No debe asumirse que esta resistencia es adecuada para cualquier elemento estructural.
Concreto de 200 kg/cm²
Puede utilizarse en determinados elementos y aplicaciones de construcción, dependiendo de las especificaciones del proyecto.
Concreto de 250 kg/cm²
Es una de las resistencias que se encuentran con mucha frecuencia en proyectos de concreto estructural en México.
Como referencia, las NTC de CDMX han establecido requisitos de resistencia mínima de 250 kg/cm² para determinados elementos y condiciones de diseño, por lo que no debe interpretarse como una resistencia mínima universal para todo México.
Concreto de 300 kg/cm²
Es una resistencia común cuando el diseño requiere una capacidad superior a la del concreto convencional de 250 kg/cm².
Puede encontrarse en columnas, trabes, losas, cimentaciones y otros elementos, dependiendo del cálculo estructural.
Concretos de 350 kg/cm² o superiores
Se utilizan cuando el proyecto requiere mayores capacidades mecánicas o determinadas características de desempeño.
A partir de estas resistencias puede comenzar a ser especialmente relevante considerar las características de los materiales, la dosificación, el control de calidad y los requisitos específicos de la normativa.
Concretos de alta resistencia
Los concretos de alta resistencia están destinados a aplicaciones donde se requieren resistencias superiores a las habituales.
Su utilización puede permitir reducir dimensiones de elementos estructurales, aumentar la capacidad de carga o satisfacer condiciones particulares del proyecto.
No existe que una única resistencia, como 350 o 400 kg/cm², sea automáticamente “alta resistencia” para todos los reglamentos: la clasificación debe revisarse conforme a la norma aplicable.
¿Una mayor resistencia significa un mejor concreto?
No necesariamente.
Un concreto de mayor f’c no siempre es la mejor opción para una estructura.
La especificación del concreto debe considerar, entre otros factores:
- Resistencia requerida.
- Tipo de elemento estructural.
- Cargas que deberá soportar.
- Condiciones ambientales.
- Durabilidad.
- Trabajabilidad.
- Método de colocación.
- Disponibilidad de materiales.
- Control de calidad.
- Requisitos del diseño estructural.
Por ejemplo, especificar un concreto de 400 kg/cm² cuando el proyecto requiere 250 kg/cm² no necesariamente representa una mejora si no existe una razón técnica para utilizarlo.
Factores que afectan la resistencia del concreto
La resistencia final del concreto depende de diferentes variables, entre ellas:
Relación agua/cemento
Una mayor cantidad de agua respecto al cemento puede disminuir la resistencia del concreto una vez endurecido. Por esta razón, agregar agua indiscriminadamente en obra puede afectar el desempeño de la mezcla.
Calidad de los agregados
Las características de los agregados, como su resistencia, granulometría, tamaño y limpieza, influyen en las propiedades del concreto.
Dosificación
Las proporciones entre cemento, agua, agregados, adiciones y aditivos deben determinarse de acuerdo con las características requeridas.
Compactación
Una adecuada compactación ayuda a reducir vacíos dentro del concreto. Una compactación deficiente puede generar zonas con menor densidad y afectar su desempeño.
Curado
El curado permite mantener condiciones adecuadas de humedad y temperatura para favorecer la hidratación del cemento y el desarrollo de las propiedades del concreto.
Control de calidad
El muestreo, elaboración, curado y ensayo de los especímenes son fundamentales para verificar que el concreto suministrado cumpla con las especificaciones.
Resistencia a compresión no es lo mismo que resistencia a tensión
El concreto presenta una alta capacidad para resistir compresión, pero su capacidad para resistir tensión es considerablemente menor.
Por ello, en estructuras de concreto reforzado se incorpora acero de refuerzo para contribuir a resistir los esfuerzos de tensión y controlar el comportamiento de los elementos.
La resistencia a tensión también puede determinarse mediante ensayos específicos. Por ejemplo, la NMX-C-163-ONNCCE-2019 establece el método para determinar la resistencia a la tensión por compresión diametral de cilindros de concreto.
¿Qué resistencia de concreto debo utilizar?
No existe una resistencia única que pueda recomendarse para todas las construcciones.
La resistencia debe ser especificada por el proyecto estructural, considerando las cargas, el sistema estructural, las condiciones de exposición, los materiales disponibles y la normativa que corresponda a la ubicación de la obra.
Por esta razón, encontrar en una obra concreto de 250, 300 o 350 kg/cm² no significa que uno sea universalmente mejor que otro. Cada resistencia responde a unas necesidades específicas de diseño.
Conclusión
La resistencia del concreto es una propiedad fundamental para garantizar el desempeño de una estructura. El valor f’c permite especificar la resistencia a compresión que debe cumplir el concreto de acuerdo con las condiciones establecidas en el proyecto y la normativa aplicable.
Sin embargo, elegir un concreto no consiste simplemente en seleccionar el número más alto. La resistencia debe formar parte de una especificación integral, en la que también se consideren la durabilidad, trabajabilidad, materiales, colocación, curado y control de calidad.
En México, normas como la NMX-C-083-ONNCCE-2014 establecen los métodos para determinar la resistencia a compresión, mientras que las normas de diseño estructural establecen los requisitos que deben cumplir los materiales en cada proyecto.
En ingeniería estructural, un concreto adecuado no es necesariamente el de mayor resistencia, sino el que cumple correctamente con las exigencias para las que fue diseñado.
Referencias normativas
- NMX-C-083-ONNCCE-2014 — Industria de la Construcción – Concreto – Determinación de la Resistencia a la Compresión de Especímenes – Método de Ensayo.
- NMX-C-219-ONNCCE-2005 — Industria de la Construcción – Concreto – Resistencia a la Compresión a Edades Tempranas y Predicción de la Misma a Edades Posteriores – Método de Prueba.
- NMX-C-163-ONNCCE-2019 — Industria de la Construcción – Concreto Hidráulico – Determinación de la Resistencia a la Tensión por Compresión Diametral de Cilindros de Concreto – Método de Ensayo.
- Norma Técnica Complementaria para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto, CDMX. La actualización de las NTC fue publicada en la Gaceta Oficial de la Ciudad de México.