Un elemento robusto puede cumplir el fck y, años después, abrir una fisura en mapa. El ensayo de resistencia a la compresión no vio lo que pasó en el núcleo durante la primera semana: calor de más, en el momento equivocado de la hidratación. El mecanismo es la formación diferida de etringita, la DEF, por las siglas en inglés de delayed ettringite formation.
La etringita temprana no es el problema
La etringita es un producto normal del cemento Portland. En las primeras horas el sulfato de calcio añadido al cemento reacciona con el aluminato y forma etringita, el trisulfoaluminato de calcio hidratado. Esa etringita inicial regula el fraguado. Como nace con la pasta todavía plástica, no produce un daño de expansión. Mario Collepardi separa con claridad esa formación temprana de la que ocurre tarde, ya con la pasta endurecida.
El problema no es “tener etringita”. El problema es formarla de nuevo cuando el concreto ya no tiene hacia dónde crecer.
Lo que el calor deshace
Si el concreto pasa de unos 70 °C a edad temprana — por curado térmico, o porque el calor de hidratación quedó atrapado en el núcleo — la etringita temprana deja de ser estable. Parte del sulfato y del aluminato queda retenida en otras fases, sobre todo en el C-S-H, en lugar de formar etringita en el momento.
Años después, con el elemento frío y en contacto con humedad, esos iones salen de donde estaban y la etringita recristaliza dentro de la pasta rígida. La revisión de Taylor, Famy y Scrivener describe la expansión como efecto de cristales submicrométricos en la pasta. Los cristales grandes, fáciles de ver en una fisura o en un vacío, son en buena parte un producto de recristalización, no la causa primera del hinchamiento.
No es un interruptor de un grado. El riesgo depende del cemento (aluminato, sulfato, álcalis), del tiempo en que la temperatura se mantuvo alta y de la humedad disponible después. La frontera de unos 70 °C es el nivel que la literatura usa como alerta, no como sentencia automática. Por debajo, el riesgo baja. Por encima, ignorar el pico es comprar un problema de largo plazo.
Por qué el concreto masivo entra en esta cuenta
Concreto masivo es cualquier volumen en el que el calor de hidratación no sale a la velocidad a la que se genera. Un bloque de cimentación, una zapata gruesa, una viga de transición y un muro robusto entran en esa definición aunque el proyecto no haya usado el nombre.
En clima caluroso el camino se acorta. El concreto fresco ya llega más caliente, y el aire ayuda poco a sacar calor del núcleo. Cuiabá no necesita una temperatura de récord para que el cuidado tenga sentido: elemento grande, cemento de más y colocación en caliente forman un trío conocido.
El pico que importa es el del núcleo, no el del ambiente y no el del cilindro moldeado al lado, que se enfría fácil. Quien solo mide la temperatura del aire mide el clima, no el elemento.
Lo que la fisura no cuenta sola
La DEF no es un ataque externo por sulfato, en el que el ion agresivo viene de afuera. Tampoco es la reacción álcali-sílice (RAS), aunque la fisura pueda parecerse y los mecanismos puedan coexistir. Cerrar el diagnóstico con la foto de la grieta es una suposición.
Lo que ayuda: el historial térmico del elemento, el cemento que entró, si hubo curado en caliente, petrografía y, cuando cabe, un ensayo de expansión. Una resistencia a la compresión cumplida no absuelve al elemento. Un cilindro de 10 o 15 centímetros nunca vivió el calor del núcleo de un bloque de un metro.
Qué reduce el riesgo
Tratar el elemento grueso como concreto masivo desde el plan de colocación. Estimar el pico y medir la temperatura dentro del elemento.
Limitar el calor liberado. Un consumo de cemento consciente, adiciones cuando el desempeño lo permita — ceniza volante, escoria, filler, cada una en su caso — y una resistencia inicial que no se compre solo con más cemento.
Acordar con el proveedor el cemento adecuado cuando haya masa o curado en caliente. El equilibrio entre sulfato y aluminato deja de ser un detalle de fábrica y pasa a ser una variable de la dosificación.
Disipar a propósito: capa, intervalo entre colocaciones, sombra, agua de mezclado más fría, hielo cuando el volumen lo justifique. Cada medida entra en el plan. El día de la colocación, un improviso térmico llega tarde.
La DEF recuerda algo incómodo. El concreto puede aprobar el ensayo de compresión a 28 días y cargar un defecto químico sembrado en la primera semana. Un control de calidad que solo archiva ese ensayo no vio el calor.
Referencias
- Taylor, H. F. W.; Famy, C.; Scrivener, K. L. Delayed ettringite formation. Cement and Concrete Research, v. 31, n. 5, p. 683–693, 2001. DOI: 10.1016/S0008-8846(01)00466-5.
- Collepardi, M. A state-of-the-art review on delayed ettringite attack on concrete. Cement and Concrete Composites, v. 25, n. 4–5, p. 401–407, 2003. DOI: 10.1016/S0958-9465(02)00080-X.
- Heinz, D.; Ludwig, U. Mechanism of secondary ettringite formation in mortars and concretes subjected to heat treatment. In: Concrete Durability: Katharine and Bryant Mather International Conference. ACI SP-100, 1987.
- American Concrete Institute. ACI 207.1R — Guide to Mass Concrete. Consultar la edición vigente.
- ABNT. NBR 12655 — Concreto de cemento Portland — Preparación, control, recepción y aceptación. Consultar la edición vigente. La norma organiza la producción y el control; no sustituye el criterio térmico del elemento. En el papel, partes del ACI 301 y de la EN 206 tratan de producción y aceptación. Los criterios no son intercambiables.