-¿Se puede utilizar Armex para castillos y dalas?

Primeramente, en la práctica constructiva mexicana, la armadura electrosoldada para refuerzo de dalas y castillos es ampliamente conocida con el nombre de “Armex”. Sin embargo, es importante aclarar que Armex es una marca registrada propiedad de la empresa De acero S.A.P.I. de C.V., y no un término técnico. Debido a su alta difusión comercial, el nombre “Armex” se ha popularizado al grado de ser usado de forma genérica en obra para referirse a cualquier tipo de armadura electrosoldada.

Su utilización se ha popularizado ampliamente debido a los beneficios económicos y constructivos que ofrece. Al tratarse de un elemento prefabricado y producido en volumen por empresas especializadas, el costo por unidad se reduce significativamente. Además, las armaduras electrosoldadas suelen fabricarse con acero de menor diámetro en comparación con las varillas tradicionalmente utilizadas en obra, como la varilla número 3 (3/8”), lo que también contribuye a disminuir el costo del material.

Por otro lado, su implementación en obra permite reducir considerablemente los tiempos de construcción, ya que, al ser un producto prefabricado, únicamente se requiere su colocación y anclaje a los elementos de cimentación, sin necesidad de un proceso complejo de armado en sitio. Esto a su vez reduce la mano de obra requerida, lo cual representa un ahorro adicional en el presupuesto total del proyecto.

Al respecto, la Figura 1.1a muestra en detalle los denominados Armex. Como se puede observar, las varillas longitudinales que conforman la armadura presentan corrugaciones, mientras que los elementos transversales que funcionan como estribos son varillas lisas.

Por otro lado, la Figura 1.1b presenta un conjunto de Armex que serán utilizados como castillos en los muros de una estructura. Se aprecia que estas armaduras ya han sido colocadas y ancladas a la cimentación, estando listas para proceder con la colocación de los muros que darán distribución y forma a la edificación.

Fig. 1.1 a) Detalle de la armadura electrosoldada tipo Armex; b) Armaduras tipo Armex colocadas y ancladas a la cimentación como castillos para muros de mampostería.

Ahora bien, es común que en la práctica de obra surja la duda sobre la viabilidad de utilizar armadura electrosoldada (Armex) en dalas y castillos. Esta confusión se debe, principalmente, a dos posturas: por un lado, algunos argumentan que este tipo de refuerzo no cumple con el acero mínimo exigido por la normativa; por otro, hay quienes sostienen que los elementos confinantes deben armarse mínimamente con varillas del número 3. No obstante, la incertidumbre persiste. Por ello, en esta sección se realiza un análisis técnico y normativo para verificar si las armaduras electrosoldadas son válidas desde el punto de vista del cumplimiento del acero mínimo requerido en elementos confinantes. La NTC-Mampostería (2023) sí permite el uso de armaduras electrosoldadas en los elementos de confinamiento de los muros —es decir, en castillos y dalas—.

El punto de partida, entonces, consiste en determinar el área mínima de acero requerida por la normativa. De acuerdo con la Ecuación 6.2.3.2, dicha área se calcula como:

(NTC-6.2.3.2)

• f’c es la resistencia a la compresión del concreto,
• f_y representa el esfuerzo de fluencia del acero,
• b_c es la base del castillo o dala, es decir, el lado perpendicular al eje longitudinal del muro (mínimo 12 cm),
• h_c es la altura del castillo o dala (mínimo 15cm), correspondiente al lado paralelo al eje del muro.

Por ejemplo, considerando la ecuación anterior y las dimensiones mínimas de un castillo de 12 x 15 cm con un concreto con resistencia de 200 kgf/cm² (mínimo para castillos), el área de acero mínima requerida para dicho castillo debe ser de 1.44 cm² si se utiliza un acero con esfuerzo de fluencia de 5000 kgf/cm², o de 1.2 cm² si el acero tiene una fluencia de 6000 kgf/cm², de acuerdo con lo establecido en la ecuación 6.2.3.2 de la NTC-Mampostería (2023). La diferencia entre estas dos áreas mínimas se debe al diámetro nominal de las varillas estándar correspondientes a cada tipo de acero, según lo establecido por la NMX, para un acero de 5000 kgf/cm², el diámetro típico es de 6.35 mm. Mientras que para uno de 6000 kgf/cm², es de 5.98 mm. Lo anterior se establece claramente en la NMX-B-456-CANACERO-2017.  Asimismo, cabe destacar que las armaduras electrosoldadas suelen tener esfuerzos de fluencia mayores que las varillas tradicionales comúnmente empleadas en obra, lo cual puede contribuir a cumplir con el área mínima de acero exigida por la normativa, siempre que se verifique su valor específico.

En relación con lo anterior, las armaduras comerciales (tipo Armex) suelen tener 4 varillas longitudinales con diámetros típicos de:

6.35 mm (f_y = 5000 kgf/cm²) → Área provista ≈ 1.26 cm²

5.98 mm (f_y = 6000 kgf/cm²) → Área provista ≈ 1.12 cm²

Esto indica que el Armex no cumple con el área mínima requerida para un castillo de 12 × 15 cm con concreto de 200 kgf/cm², ni siquiera si se utiliza acero de mayor fluencia.

Ahora bien, ¿qué sucede si consideramos la misma sección del castillo, pero partiendo del supuesto de que el concreto es hecho en obra y no alcanza la resistencia deseada de 200 kgf/cm²? Podríamos entonces suponer que se obtiene una resistencia a la compresión reducida, por ejemplo, de 150 kgf/cm². En ese caso, la demanda de acero disminuiría, siendo de 1.08 cm² si el esfuerzo de fluencia es de 5000 kgf/cm², y de 0.9 cm² si es de 6000 kgf/cm². En este caso, el Armex sí cumple pues provee 1.26 cm² o 1.12 cm², lo cual es mayor que las demandas indicadas.

Esto confirma que una menor resistencia del concreto implica una menor área mínima de acero requerida. Sin embargo, la NTC-Mampostería (2023) establece en su sección 2.5.6.1 que la resistencia mínima del concreto para castillos y dalas debe ser de 200 kgf/cm². En versiones anteriores de la norma, se permitía el uso de concretos de 150 kgf/cm², lo que generaba cierta flexibilidad en obra. Esto no implica que utilizar concreto de 150 kgf/cm² sea inseguro, de hecho, la misma normativa vigente reconoce en el numeral 6.2.1.3.2 lo siguiente:

“Los ensayes de laboratorio han evidenciado un adecuado comportamiento de muros de mampostería confinada si se usan concretos con resistencia a compresión de al menos 150 kgf/cm². En esta versión de la Norma se requiere que el concreto de castillos y dalas tenga una resistencia, al menos, de 200 kgf/cm² para estructuras Tipo I, para mejorar la durabilidad y debido al avance en el uso de mamposterías de resistencia alta.”

En otras palabras, la exigencia normativa busca garantizar que, aun si en obra se obtuviera un concreto de menor calidad (e.g., 150 kgf/cm²), el desempeño estructural siga siendo aceptable. Más bien, se podría pensar que, si al constructor se le permite utilizar una resistencia de concreto de 150 kgf/cm², en la práctica probablemente ejecutará una mezcla aún más deficiente, obteniendo concretos de apenas 100 kgf/cm², lo cual ya no resulta aceptable desde el punto de vista estructural. Por esta razón, el comité encargado de la NTC-Mampostería (2023) decidió establecer como requisito mínimo una resistencia a compresión de 200 kgf/cm² para el concreto de castillos y dalas.

Ahora bien, uno podría pensar: “entonces basta con conseguir un Armex de 12 × 15 cm y asegurar que el concreto hecho en obra alcance al menos una resistencia de 150 kgf/cm², ya que la NTC indica que con esa resistencia el muro se desempeña adecuadamente”. Sin embargo, en la práctica, el Armex de 12 × 15 cm no es una presentación comercial comúnmente disponible (ver Tabla 1 y 2).

Ante la falta de esta opción, la alternativa lógica sería utilizar el siguiente tamaño más comercial: el Armex para castillos de 12 × 20 cm (ver Tabla 1 y 2). No obstante, esto implica un cambio significativo en las demandas normativas de acero. La ecuación 6.2.3.2 de la NTC-Mampostería establece que, para un castillo de 12 × 20 cm, el área mínima requerida de acero longitudinal sería de 1.92 cm² si el acero tiene una fluencia de 5000 kgf/cm², o 1.60 cm² si es de 6000 kgf/cm², considerando un concreto con resistencia de 200 kgf/cm². No obstante, esta armadura proporciona un área de acero longitudinal de aproximadamente 1.26 cm² (para acero con esfuerzo de fluencia de 5000 kgf/cm²) o 1.12 cm² (para acero con esfuerzo de fluencia de 6000 kgf/cm²).

Ahora bien, si se considera que el concreto hecho en obra no alcanza dicha resistencia y se asume un valor más conservador de 150 kgf/cm², entonces las demandas de acero disminuyen: se requeriría un área mínima de 1.44 cm² (para acero de 5000 kgf/cm²) o 1.20 cm² (para acero de 6000 kgf/cm²).

Aun así, en ninguno de los dos escenarios (150 o 200 kgf/cm²), el área de acero proporcionada por el Armex de 12 × 20 cm es suficiente para satisfacer la demanda normativa, lo que representa una limitante importante que debe ser considerada tanto por el diseñador como por el supervisor de obra.

¿Entonces qué se puede hacer? Una opción viable sería utilizar la armadura Armex para castillos de 15 × 15 cm, una presentación más comercial y disponible (ver Tabla 1 y 2). Sin embargo, es importante hacer una aclaración crítica.

En la práctica constructiva, algunos constructores cometen el error de utilizar esta armadura (15 × 15 cm) con piezas de mampostería de 12 × 20 × 40 cm. ¿Por qué es incorrecto? Porque la armadura quedaría prácticamente al ras de la pieza de mampostería y del muro, sin cumplir el recubrimiento mínimo. La NTC-Mampostería (sección 4.2.4.1) establece claramente que los castillos deben tener un recubrimiento mínimo de 2 cm, por lo tanto, esta configuración no cumple normativamente. Para cumplir adecuadamente, si se desea utilizar Armex de 15 × 15 cm, entonces también debe utilizarse una pieza de mampostería de 15 × 20 × 40 cm, con lo cual sí se garantiza el recubrimiento adecuado del acero.

Partiendo de esta configuración correcta, las demandas de área mínima de acero se pueden calcular con base en la ecuación 6.2.3.2 de la NTC. Si se utiliza concreto con una resistencia de 200 kgf/cm², el área mínima requerida será de 1.8 cm² (para acero de 5000 kgf/cm²) y 1.5 cm² (para acero de 6000 kgf/cm²). En caso de considerar que el concreto hecho en obra tenga una resistencia menor, por ejemplo, 150 kgf/cm², entonces las demandas bajan a 1.35 cm² y 1.13 cm², respectivamente.

Ahora bien, si se opta por una resistencia de concreto de 150 kgf/cm², las demandas mínimas de área de acero serían de 1.35 cm² (para acero de 5000 kgf/cm²) y 1.13 cm² (para acero de 6000 kgf/cm²). Por su parte, el área provista por la armadura comercial estándar para esa dimensión sería de 1.26 cm² y 1.12 cm², respectivamente. Esto quiere decir que no se cumplen completamente las demandas, aunque los valores están muy cerca. No obstante, la NTC establece como requisito mínimo una resistencia de concreto de 200 kgf/cm², lo que automáticamente eleva las demandas mínimas de acero.

Frente a esta situación, existe una alternativa más robusta: la armadura Armex de “uso rudo” para castillo de 15 × 15 cm. Esta conserva las mismas dimensiones geométricas externas, pero sus varillas longitudinales tienen diámetros mayores, específicamente 7.9 mm y 8.5 mm, lo que se traduce en áreas de acero de 1.96 cm², respectivamente.

Con estos valores, sí se satisfacen completamente las demandas mínimas de acero, tanto si se considera una resistencia de concreto de 200 kgf/cm² como si se trabajara con una de 150 kgf/cm². Por lo tanto, la opción del Armex de uso rudo representa una solución técnica viable, segura y conforme con la normativa vigente, siempre que se respete el uso del bloque de 15 × 20 × 40 cm.

Conclusiones

No cumple con normativa. Utilizar una armadura Armex para castillo de 12 × 15 cm con un acero de 6000 kgf/cm², implicaría una demanda de acero de 1.2 cm². Sin embargo, el área que ofrece esta armadura es solo de 1.12 cm², por lo tanto, no se cumple con la demanda mínima. Además, este tipo de Armex no es comercialmente común, y aun si se consigue, no cumple con la normativa vigente.

No cumple con normativa. Utilizar una armadura Armex para castillo de 12 × 15 cm con cualquier resistencia de acero, y un concreto de 150 kgf/cm² (lo cual normativamente no es recomendado), daría una demanda de 1.08 cm² (5000 kgf/cm²) o 0.9 cm² (6000 kgf/cm²). En este caso, el área provista por el Armex sería 1.26 cm² o 1.12 cm², por lo tanto, sí cumpliría con la demanda mínima. Sin embargo, el problema es nuevamente, la armadura de 12 × 15 cm no es de fácil acceso comercial y además utilizar concreto de 150 kgf/cm² no es normativamente correcto.

No cumple con normativa. Utilizar una armadura Armex para castillo de 12 × 20 cm con concreto de 200 kgf/cm², exige una demanda de acero de 1.92 cm² (5000 kgf/cm²) o 1.6 cm² (6000 kgf/cm²). El área provista por el Armex es de 1.26 cm² o 1.12 cm², por lo que no se satisface la demanda de acero, aun cumpliendo con la normativa con utilizar un concreto de 200 kgf/cm².

No cumple con normativa. Si se considera una resistencia de concreto de 150 kgf/cm² para el castillo de 12 × 20 cm, la demanda baja a 1.44 cm² (5000 kgf/cm²) o 1.3 cm² (6000 kgf/cm²). Aun así, no se logra satisfacer completamente la demanda, ya que el área disponible sigue siendo de 1.26 cm² o 1.12 cm². Problema: Aunque el cumplimiento está cerca, no se respetan los requisitos normativos actuales.

No respeta la normativa. Utilizar una armadura Armex para castillo de 15 × 15 cm con concreto de 150 kgf/cm², da como resultado una demanda de 1.35 cm² (5000 kgf/cm²) o 1.13 cm² (6000 kgf/cm²). El área provista por el Armex es de 1.26 cm² o 1.12 cm², que casi cumplen con la demanda, pero no totalmente. Además, para asegurar el recubrimiento mínimo de 2 cm, se debe emplear bloque de 15 × 20 × 40 cm.

Respeta la normativa. Utilizar armadura Armex “uso rudo” para castillo de 15 × 15 cm, con varillas longitudinales de 7.9 mm o 8.5 mm (área de 1.96 cm²), permite cumplir con las demandas de acero tanto con concreto de 200 kgf/cm² (1.8 cm² o 1.5 cm²) como con concreto de 150 kgf/cm² (1.35 cm² o 1.13 cm²). Además, se debe usar bloque de 15 × 20 × 40 cm para cumplir con el recubrimiento normativo. Conclusión: Esta opción sí cumple completamente con la normativa vigente, en cuanto a resistencia del concreto, área mínima de acero y recubrimiento.

En relación con lo anterior, la Figura 1.2 muestra la ficha técnica correspondiente a las dimensiones típicas de las armaduras electrosoldadas, comúnmente conocidas como Armex. Estas armaduras suelen identificarse mediante una nomenclatura estándar como “10-X10-4”, la cual indica que están diseñadas para castillos de 10 cm × 10 cm, utilizando cuatro varillas longitudinales. Es importante aclarar que dichas dimensiones corresponden al elemento ya colado, es decir, incluyendo el recubrimiento de concreto.

Asimismo, la ficha técnica especifica también las dimensiones nominales de la armadura sin colar. En el caso del ejemplo anterior, las dimensiones de la armadura serían de 6 cm × 6 cm, lo que permite prever el recubrimiento requerido de acuerdo con la normativa.

Otro dato relevante es que, en la mayoría de las configuraciones estándar y considerando un f_y de 5000 kgf/cm², el diámetro de las varillas longitudinales es de 6.35 mm, por lo que el área de acero provista es la misma entre diferentes tamaños de Armex. La ficha técnica también proporciona información sobre el calibre de los estribos, así como el espaciamiento entre ellos, lo cual es fundamental para verificar su compatibilidad con los requisitos estructurales establecidos en la NTC-Mampostería.

Fig. 1.2 Ficha técnica de Armex: dimensiones nominales, configuración y características mecánicas.

Adicionalmente, como se mencionó al final del análisis, la Figura 1.3 presenta la ficha técnica correspondiente a las armaduras electrosoldadas comúnmente conocidas como “Armex para uso rudo”. Esta ficha sigue la misma estructura de información que la anterior, es decir, detalla las dimensiones del elemento colado, las dimensiones nominales de la armadura sin recubrimiento, el número de varillas longitudinales, el calibre y espaciamiento de los estribos, así como el esfuerzo de fluencia considerado.

Fig. 1.3 Ficha técnica de Armex para uso rudo: características dimensionales y mecánicas reforzadas.

La diferencia fundamental en esta versión “uso rudo” radica en que los diámetros de las varillas longitudinales son significativamente mayores. Esto permite que el área de acero proporcionada sea suficiente para cumplir con los requerimientos normativos mínimos, incluso considerando una resistencia del concreto de 200 kgf/cm². Esta característica hace que estas armaduras sean una solución viable y normativamente válida para estructuras tipo I, donde se requiere un mayor desempeño estructural de los elementos confinantes.

Por último, en la práctica de obra es común encontrar que, para cumplir con el área mínima de acero establecida por la normativa, se coloquen dos varillas del número 3 junto con la armadura electrosoldada (Armex). Esta solución, si bien puede ser suficiente para satisfacer el requerimiento de área de acero longitudinal, carece de respaldo técnico o evidencia experimental que valide su desempeño estructural en muros de mampostería, tanto frente a cargas gravitacionales como a acciones sísmicas.

En otras palabras, aunque esta práctica pueda ser efectiva desde el punto de vista del área de acero teórica, su comportamiento real no ha sido debidamente estudiado ni documentado. Por lo tanto, su uso debe considerarse con precaución, y no puede sustituir la correcta selección de armaduras que sí cumplen con las disposiciones normativas y que han demostrado un desempeño adecuado en condiciones reales o de laboratorio.