Fallas estructurales provocadas por conchas y crustáceos en el hormigón

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, el segundo hallazgo más repetido fue casi tan alarmante como el de la arena de playa, y viene de la misma familia de problemas: en muros y losas encontré restos de conchas y crustáceos embebidos directamente en el hormigón, evidencia de que el agregado se usó tal como salió de la playa o del banco de material, sin ningún proceso de selección ni lavado.

Sí, leyó bien. No es una anécdota curiosa de obra. Es un defecto de material con consecuencias estructurales medibles.

Un agregado que nunca debió pasar el control de calidad

El hormigón funciona como un material compuesto: el cemento hidratado forma una pasta que envuelve y adhiere a las partículas de agregado (arena y grava), y esa adherencia pasta-agregado es una de las principales fuentes de resistencia del conjunto. Para que esa adherencia funcione, el agregado debe cumplir requisitos de forma, limpieza y composición que están normados, en Ecuador, por la NTE INEN 872.

Un agregado extraído directamente de la playa sin cribado ni lavado no cumple ninguno de esos requisitos. Trae consigo tres problemas que actúan al mismo tiempo, no por separado:

  1. Material orgánico y calcáreo débil. Las conchas son partículas planas, frágiles y lisas. Dentro de la masa de hormigón actúan como discontinuidades: planos de falla listos para activarse bajo carga. La adherencia pasta-agregado, que es de donde el hormigón saca gran parte de su resistencia, es prácticamente nula contra la superficie lisa de una concha.
  2. Granulometría descontrolada. Un agregado sin procesar no cumple ninguna curva granulométrica de diseño. El resultado es un hormigón poroso, con vacíos, de resistencia muy inferior a la de diseño. En obra se especifica un f’c de 210 kg/cm² o similar; con agregados así, los ensayos de núcleos suelen arrojar valores muy por debajo de eso.
  3. Más cloruros. Las conchas vienen del mar. Es decir, este hallazgo y el de la arena de playa son, en el fondo, la misma enfermedad: contaminación por sales que ataca al acero de refuerzo mediante corrosión electroquímica, con la consiguiente expansión de óxidos y el spalling del recubrimiento.

Por qué es tan difícil de detectar a tiempo

En una revisión visual rápida de obra, un fragmento de concha dentro del hormigón fresco puede pasar completamente desapercibido, sobre todo si el vaciado se hace de noche, con prisa, o sin un residente de obra que revise cada carga de agregado antes de mezclarla. Una vez que el hormigón fragua, la concha queda encapsulada dentro del elemento estructural y solo se hace evidente si aparece en la cara expuesta de un corte, una perforación de núcleo, o —en el peor de los casos— en la superficie de fractura de un elemento que ya falló.

Esa es precisamente la razón por la que, en varios de los 12 edificios evaluados, este defecto solo se descubrió durante la inspección post-sismo: nadie lo había buscado antes porque nadie lo esperaba encontrar.

Lo que dice la norma sobre sustancias nocivas en el agregado

La NTE INEN 872 establece límites máximos para sustancias nocivas en los agregados para hormigón: material más fino que el tamiz No. 200, grumos de arcilla, partículas livianas, y contenido de materia orgánica, entre otros. Un agregado con presencia visible de conchas, fragmentos de coral o restos de crustáceos no ha pasado por un proceso de trituración, cribado y lavado, y por definición no cumple estos límites.

El ensayo que debería impedir que este material llegue a obra es simple y relativamente económico: una granulometría según NTE INEN 696 y una inspección de calidad del agregado antes de la mezcla. El problema no es técnico ni de disponibilidad de laboratorios — es de decisión: usar ese ensayo cuesta tiempo y dinero en el momento, y omitirlo es exactamente el tipo de atajo que después se paga con la vida útil de la estructura.

Qué hacer si sospecha de este problema en su edificación

Si su construcción está en zona costera y el agregado usado no tiene certificado de origen ni ensayo de laboratorio, hay señales indirectas que pueden orientar una evaluación:

  • Resistencia baja en ensayos de esclerometría o extracción de núcleos (NTE INEN 1573 / ASTM C42), muy por debajo del f’c especificado en el diseño.
  • Porosidad visible en cortes o perforaciones del hormigón, con vacíos superiores a los esperados en una mezcla bien diseñada.
  • Fragmentos calcáreos o de concha visibles en superficies de fractura o en núcleos extraídos.
  • Contenido de cloruros elevado, dado que este defecto casi siempre viene acompañado de contaminación salina.

La lección

Un agregado no es «piedra y arena que haya cerca». Es un componente de ingeniería con requisitos de limpieza, forma y granulometría que existen precisamente para garantizar que el hormigón alcance la resistencia y la durabilidad para las que fue diseñado. Cuando ese control se omite, el resultado no es un hormigón «un poco más débil»: es un material que puede fallar muy por debajo de las cargas de diseño, incluso sin la ayuda de un sismo.

La inversión en un ensayo de granulometría y de sustancias nocivas es mínima comparada con el costo de reforzar o demoler una estructura después. Si no tiene certeza del origen y control de calidad de los agregados de su edificación, una evaluación técnica es la única forma de saber si este problema está presente antes de que se manifieste de la peor manera.