Recubrimientos excesivos de hormigón: cuando «más protección» reduce la resistencia

Recubrimientos excesivos de hormigón: cuando «más protección» reduce la resistencia

Por Ing. Héctor G. Manya — Ingeniero Mecánico, Máster en Gestión de la Promoción y Explotación de Infraestructuras, especialidad Grandes Proyectos de Edificación (Universidad Alfonso X el Sabio, Madrid).


En los 12 edificios que evalué tras el terremoto de abril de 2016 en Bahía de Caráquez y Portoviejo, ya hablé de dos problemas de agregados: la arena de playa sin lavar y los restos de conchas y crustáceos en el hormigón. El tercer hallazgo recurrente es distinto, porque no es un problema de materiales sino de colocación: recubrimientos de hormigón muy por encima de lo especificado en el diseño estructural.

Suena contradictorio. «Más recubrimiento» debería ser más seguro, ¿no? La realidad estructural dice lo contrario.

¿Por qué aparece un recubrimiento excesivo?

En obra, el recubrimiento se controla con separadores o «galletas» de hormigón, plástico o mortero que mantienen la armadura a la distancia correcta de la cara del encofrado. Cuando esos separadores faltan, son insuficientes o simplemente no se usan, el maestro de obra suele compensar «a ojo», dejando la armadura más retirada de la cara exterior de lo que marca el plano, bajo la lógica de que «así queda más protegida del ambiente». En zona costera, con el antecedente correcto de que la humedad y la salinidad atacan al acero, esa intuición hace que el problema se repita todavía más.

El resultado en los 12 edificios evaluados: recubrimientos de 5, 6 y hasta 8 cm en elementos diseñados para 2.5 o 3 cm, sin ningún ajuste en el resto del diseño para compensarlo.

La mecánica del problema: el brazo de palanca se reduce

La resistencia a flexión de una sección de hormigón armado depende directamente del «peralte efectivo».

d: la distancia desde la fibra extrema en compresión hasta el centroide del acero en tracción. El momento nominal resistente se calcula, de forma simplificada, como:

Mn = As · fy · (d − a/2)

Si el recubrimiento aumenta, el acero se desplaza hacia el centro de la sección, d se reduce, y con él se reduce directamente la capacidad a flexión de ese elemento, aunque la cuantía de acero (As) y la resistencia del hormigón (f’c) sean exactamente las especificadas en el diseño. No es un efecto menor: en vigas y losas de poco peralte, unos pocos centímetros de más en el recubrimiento pueden representar una reducción de capacidad de más del 10-15%, precisamente en elementos que ya trabajan cerca de su límite de diseño.

A esto se suma un segundo efecto: menos recubrimiento en el lado opuesto —porque en la práctica, cuando el armado se desplaza hacia el centro sin control, no siempre lo hace de forma simétrica— puede dejar zonas con protección insuficiente contra corrosión, mientras otras quedan sobreprotegidas a costa de la resistencia. El problema no se autocompensa; simplemente se traslada.

No solo es resistencia: también es fisuración

Un recubrimiento excesivo también afecta el comportamiento en servicio. La norma limita el recubrimiento máximo, además del mínimo, porque una masa de hormigón más gruesa entre el acero y la superficie tiende a generar fisuras de mayor abertura bajo las mismas cargas de servicio, al haber más distancia para que se desarrolle y propague la fisura antes de llegar a la armadura que la estaría controlando. Esas fisuras más abiertas, a su vez, facilitan el ingreso de humedad y cloruros hacia el acero — el mismo mecanismo de corrosión que expliqué en los artículos sobre arena de playa y conchas, pero llegando por una vía distinta.

Lo que establece la norma

La NEC-SE-HM y el ACI 318 no solo fijan recubrimientos mínimos según el tipo de elemento y su exposición ambiental — también establecen que el recubrimiento debe ajustarse al valor de diseño dentro de tolerancias constructivas acotadas (típicamente ±10 mm según el elemento, de acuerdo al ACI 117 para tolerancias dimensionales). Un recubrimiento no es un rango libre entre «el mínimo normativo» y «lo que parezca prudente en obra»: es un valor de diseño específico, calculado junto con el resto de la sección, y desviarse de él en cualquier dirección introduce una sección distinta a la que se calculó.

Cómo detectarlo antes de que sea tarde

A diferencia de los defectos de material, el recubrimiento excesivo tiene una ventaja: es relativamente fácil de verificar, incluso sin ensayos destructivos.

  • Pacómetro o detector de armaduras, que permite medir el recubrimiento real de forma no destructiva en elementos ya construidos.
  • Verificación en obra antes del vaciado, comparando separadores instalados contra el plano estructural — el momento más barato y efectivo para corregir el problema.
  • Extracción de núcleos en elementos críticos, cuando se requiere confirmar tanto el recubrimiento como la resistencia del hormigón en la misma muestra.
  • Revisión cruzada del cálculo estructural contra el recubrimiento medido, para determinar si la capacidad real del elemento sigue siendo suficiente para las cargas de diseño.

La lección

El recubrimiento de hormigón no es una zona de seguridad donde «más es mejor». Es una variable de diseño estructural con un valor específico, calculado en conjunto con la cuantía de acero y la geometría de la sección, y que además cumple una función de durabilidad con límites propios, mínimos y máximos. Un exceso de recubrimiento no es un error inofensivo cometido «por precaución»: es una sección estructural distinta a la que el ingeniero calculó, con menos capacidad de la asumida en el diseño.

De los tres hallazgos que he compartido de mi evaluación de 2016 — arena de playa, conchas y crustáceos, y recubrimientos excesivos —, este es el que con más frecuencia pasa desapercibido, precisamente porque parece un error «del lado seguro». No lo es. Si su edificación fue construida sin control estricto de separadores y recubrimientos durante el vaciado, una verificación con pacómetro es un paso simple y económico para saber si la estructura tiene la capacidad que su diseño supone.