Toma de muestras de concreto fresco en obra: dónde y cómo

Todo el control de calidad del concreto cuelga de un balde. Si la muestra está mal tomada, el laboratorio más caro de Colombia te va a dar un número perfectamente preciso de algo que no era tu concreto. Y lo peor: ese número, bueno o malo, va a ser el que se use para aceptar o rechazar la fundida. Esta guía es cómo se toma bien, según la norma colombiana.

La norma que manda

La NSR-10 no improvisa aquí: el numeral C.5.6.3.1 del Título C dice que las muestras para ensayos de resistencia deben tomarse de acuerdo con la NTC 454, y el C.5.6.3.2 que los cilindros deben fabricarse y curarse según la NTC 550 y ensayarse según la NTC 673. Tres normas, tres etapas: muestreo, moldeo y curado, rotura.

Dónde se toma la muestra

En el punto de entrega, del concreto tal como se está descargando, no en la planta y no de un residuo que quedó en la canoa. Y no de cualquier parte de la descarga:

El detalle de la «porción media» es el que más se ignora. Lo primero que sale del mixer suele venir lavado o con exceso de mortero, y lo último trae la segregación acumulada. Ninguno de los dos representa la tanda. La norma pide tomar dos o más porciones repartidas en el tiempo, combinarlas y remezclarlas con pala hasta que la muestra sea homogénea.

De cuál mixer: al azar, y una sola vez

El comentario CR5.6.2.2 de la NSR-10 es tajante: las muestras deben tomarse estrictamente al azar dentro del período de la fundida, y las tandas no deben seleccionarse con base en la apariencia, la conveniencia u otros criterios sesgados, porque si se escogen, los conceptos estadísticos que sostienen el criterio de aceptación pierden validez. Añade dos reglas:

• No debe hacerse más de un ensayo de una sola tanda. Seis cilindros del mismo mixer no son tres ensayos; son uno.
• No debe agregarse agua al concreto una vez tomada la muestra.

En obra esto significa que la decisión de a cuál mixer se le toma la muestra no debe tomarla el proveedor ni el maestro, y no debe ser siempre «el segundo camión, que es cuando llega el del laboratorio».

De la muestra a los cilindros

El moldeo de los cilindros debe iniciarse dentro de los 15 minutos siguientes a la elaboración de la muestra compuesta. Los cilindros se elaboran y curan según la NTC 550, que trabaja con el cilindro de 150 mm de diámetro por 300 mm de altura como espécimen patrón cuando el agregado grueso es menor de 50 mm, y fija la compactación por capas con 25 golpes por capa para ese tamaño. La NSR-10 permite ambos tamaños de probeta —150 por 300 mm o 100 por 200 mm— siempre que un ensayo sea el promedio de al menos dos cilindros grandes o al menos tres pequeños (C.5.6.2.4).

Un punto de mantenimiento que decide resultados: los cilindros recién moldeados no deben quedar expuestos a vibración ni almacenados donde reciban golpes. En obra eso descarta el borde de la placa que se está vibrando, el lado de la mezcladora y la vía de las carretillas. Y hay que marcarlos: fecha, hora, elemento, clase de concreto y número de remisión del mixer. Un cilindro sin identificar es un cilindro perdido.

Curados en laboratorio o curados en obra: no son lo mismo

Esta distinción se malinterpreta constantemente y vale plata. La NSR-10 trata los dos casos por separado:

• Probetas curadas en forma estándar (C.5.6.3): son las que sirven para aceptar o rechazar el concreto. Se curan en condiciones controladas de laboratorio, según la NTC 550, y se ensayan según la NTC 673.
• Probetas curadas en obra (C.5.6.4): se curan al lado del elemento, en las mismas condiciones que la estructura, y sirven para juzgar el curado, no la calidad del concreto suministrado. Deben fabricarse al mismo tiempo y con el mismo material que las curadas en laboratorio.

El criterio del C.5.6.4.4: los procedimientos de protección y curado deben mejorarse cuando la resistencia de los cilindros curados en obra sea inferior al 85 % de la resistencia de los cilindros compañeros curados en laboratorio. Y hay una excepción: esa limitación del 85 % no se aplica cuando los curados en obra superan el f'c en más de 3,5 MPa. El comentario insiste en que la comparación se hace obra contra laboratorio, nunca obra contra f'c especificado, y que las probetas de obra no deben tratarse mejor que el elemento que representan: si la placa está a la intemperie, los cilindros también.

Por eso, cuando un resultado sale bajo y alguien dice «es que los cilindros estaban mal curados», la respuesta técnica es: muéstreme la pareja curada en laboratorio. Si el bajo es el de laboratorio, el curado en obra no tiene nada que ver.

La rotura: NTC 673

La NTC 673 rige el ensayo de resistencia a la compresión. Dos cosas que el comprador debería vigilar en el informe: que la edad de ensayo respete la tolerancia de la norma —en la edición consultada, del orden de 20 horas alrededor de los 28 días— y que la velocidad de carga esté dentro del intervalo especificado, del orden de 0,25 MPa/s ± 0,05 MPa/s. Un cilindro roto a los 34 días o cargado demasiado rápido da un número que no es comparable con el criterio de aceptación.

Errores que anulan la muestra

• Muestrear el primer o el último chorro de la descarga.
• Sacar menos de 28 litros para ensayos de resistencia.
• Dejar el balde al sol mientras alguien busca los moldes.
• Tardar más de 15 minutos entre la primera y la última porción.
• Empezar a moldear pasados los 15 minutos.
• Echar agua después de tomada la muestra.
• Dejar los cilindros donde reciban vibración, sol directo o golpes.
• Sacar todos los cilindros del mismo mixer y contarlos como varios ensayos.

Si estás organizando la fundida y quieres que el proveedor sepa desde el principio que va a haber muestreo formal, pide tu cotización aquí indicándolo. Y calcula antes el volumen con la calculadora de concreto premezclado: de ese número sale cuántas muestras te exige la norma.

Preguntas frecuentes

Si voy a bombear, ¿dónde tomo la muestra?

Es una decisión que hay que pactar por escrito antes de fundir, porque el concreto cambia al pasar por la tubería y el punto de muestreo determina qué se está evaluando: lo que entregó el proveedor o lo que llegó al elemento. Déjalo escrito en la orden de compra y en el programa de control de calidad para que nadie lo discuta el día de la fundida.

¿Puede el conductor del mixer tomar la muestra?

La NSR-10, en C.5.6.1, exige técnicos calificados en ensayos de campo para el muestreo, los ensayos de concreto fresco y la elaboración de las probetas. Que el muestreo lo haga quien vende el concreto, además, deja el control en manos de la parte interesada.

¿Cuánto concreto se pierde en el muestreo?

Al menos 28 litros por muestra según la NTC 454, más lo que se use en el cono de asentamiento. Es una fracción muy pequeña de una fundida y no debería ser motivo de discusión con el proveedor, pero sí conviene tenerlo en cuenta al pedir el volumen: no cuentes esos litros como concreto colocado.

¿Sirve de algo un cilindro tomado «por si acaso», sin protocolo?

Como referencia interna, quizá. Como prueba en una reclamación, no. Si la muestra no se tomó según la NTC 454, no se moldeó y curó según la NTC 550 y no se ensayó según la NTC 673, el resultado se cae en la primera revisión técnica seria.