La grieta del adoquín no salió por el centro, y el ensayo está bien: lo que mide de verdad la flexotracción

2026-09-08 · 15 min de lectura

Mira dónde está la grieta.

Es un adoquín de 120 mm de altura nominal, de una de las plantas que atiendo, después del ensayo de flexotracción. Estaba apoyado cerca de los dos extremos y la carga bajó por el centro. Cualquiera que haya visto romper una viga espera la grieta ahí, en la mitad, debajo de la carga. Esta salió pegada al borde, en el apoyo, y subió inclinándose hacia adentro.

La reacción normal en el laboratorio es «ese ensayo salió mal, repítelo». En vez de repetirlo, nos fuimos a averiguar por qué la grieta estaba ahí. Lo que sigue es lo que encontramos, contado para quien produce adoquines y no para quien los calcula: la grieta está donde tiene que estar, y lo que estaba mal era la imagen que teníamos en la cabeza de cómo se rompe un adoquín.

1. Qué hace el ensayo y de dónde sale el número

El ensayo de flexotracción es de los más sencillos que hay en una planta. La pieza se pone sobre dos apoyos, se le aplica una carga en el centro de la cara de arriba y se sube hasta que rompe. Se anota la carga de rotura y, con la luz entre apoyos, el ancho y la altura de la pieza, se calcula el módulo de rotura, que es el número que se compara con la norma y el que se le entrega al cliente.

Esa cuenta no la inventó nadie para adoquines. Es la fórmula de la viga: la misma con la que se calcula una viga de concreto, una vigueta de entrepiso o un tablón de andamio. Da por sentado que la pieza, al cargarla, se dobla, y que en esa curva la cara de arriba se aprieta y la cara de abajo se estira, con el estirón más grande justo en el centro, donde el doblez es mayor. De ahí que uno espere la grieta en la mitad: la fórmula la pone ahí.

Todo eso es cierto para una viga. La pregunta es si un adoquín es una viga.

2. Un adoquín no es una viga

Una viga es larga y delgada. Para que la fórmula funcione, la pieza tiene que ser bastante más larga que alta: como regla de dedo, cuatro o cinco veces más larga que alta, o más. Un tablón de andamio de tres metros y cinco centímetros de espesor lo cumple de sobra. Una vigueta de entrepiso también.

Ahora mide un adoquín. Doscientos milímetros de largo, y los apoyos del ensayo a unos 175 mm entre sí. La altura va de 60 a 120 mm según el uso. Divide: la luz es entre una vez y media y tres veces la altura. Ni de lejos las cuatro o cinco que pide la fórmula. Y el de la foto, con 120 mm, es el peor caso del catálogo: la luz apenas llega a una vez y media su altura. Estás ensayando algo con proporciones de ladrillo y le estás aplicando la cuenta de un tablón.

Esto no es un descuido de quien escribió la norma: el ensayo se mantiene porque es fácil, repetible y sirve para controlar producción. Pero conviene tener claro que el número que entrega es un índice, no la resistencia real del concreto, y de eso salen consecuencias que se pagan en planta. Antes de llegar a ellas, vale la pena contar cómo lo comprobamos, porque el camino tuvo una sorpresa.

3. Lo que hicimos para averiguarlo

Aquí me tomo una licencia para contar la parte de ingeniería, sin fórmulas. Quien no la necesite puede saltar a la sección 4.

La primera sospecha resultó falsa. La fórmula de la viga se deduce con una simplificación conocida desde hace dos siglos: se supone que la pieza se dobla tan poco que la pendiente de la curva no cuenta. La ecuación completa, la que no hace esa simplificación, existe y es más difícil de resolver, y la sospecha inicial fue que en una pieza tan corta y tan alta la simplificación era la que fallaba. Así que resolvimos la ecuación completa, con un programa hecho para eso, y lo comprobamos primero contra los casos clásicos de los libros, donde la respuesta se conoce: una regla empotrada que se dobla hasta casi tocarse, una viga con carga repartida, una columna que se pandea. En los tres casos dio lo que tenía que dar.

Y aplicada al adoquín, no cambió nada. La pendiente con la que un adoquín llega a la rotura es tan pequeña que la ecuación completa y la simplificada dan el mismo número hasta el séptimo decimal. La sospecha era razonable, y era falsa. Eso también es un resultado, y de los que ahorran tiempo: nadie tiene que volver por ese camino.

El problema estaba en otra suposición, más escondida. La fórmula de la viga también supone que cada rebanada vertical de la pieza sigue siendo plana cuando la pieza se dobla, como las páginas de un libro que se curva. En una viga larga es casi exacto. En una pieza corta y alta, no: la carga entra por un punto de arriba, sale por dos puntos de abajo, y entre esos tres puntos el concreto no se organiza en rebanadas planas sino como puede. Para ver cómo, hace falta un modelo que no le imponga a la pieza ninguna forma de trabajar.

Así que se hizo ese modelo. Se dividió la cara lateral del adoquín en una malla de unos quince mil elementos pequeños, cada uno con las propiedades del concreto, con la carga entrando por una platina de 10 mm arriba y saliendo por dos platinas iguales abajo, y se dejó que la pieza resolviera sola cómo repartir el esfuerzo. Antes de creerle, se le puso una prueba: correrlo con una pieza de 20 mm de altura, que sí es una viga larga, y comprobar que ahí coincidía con la fórmula. Coincidió, con la pequeña diferencia que corresponde a que la carga entre por 10 mm y no por un punto. Ese detalle importó más de lo que parece: una primera versión del modelo, con los apoyos representados de otra manera, no pasó esa prueba, y fue así como se descubrió que estaba mal armada. Después se corrió para 60, 80, 100 y 120 mm.

4. Qué salió distinto

Lo primero es la imagen. Una pieza tan corta y tan alta no se dobla: hace otra cosa, y la figura que mejor la describe es la de un puente de arco.

La carga que entra por arriba baja hacia los dos apoyos por dos «patas» de concreto comprimido, una hacia cada lado. Esas patas, al apoyarse, empujan hacia afuera, como las de un compás abierto. Y lo único que impide que se abran es la cara de abajo de la pieza, que trabaja estirada de apoyo a apoyo, como un tirante. El adoquín se rompe cuando ese tirante no da más.

Lo segundo son los números, y son tres.

La cara de abajo se estira pareja, no en triángulo. La fórmula dice que el estirón es máximo en el centro y cero en los apoyos. El modelo dice que en la pieza de 120 mm el tirante trabaja ya al 72 % del valor de la fórmula a dos centímetros del apoyo, y solo sube hasta el 95 % en el centro: casi plano de apoyo a apoyo. Es la curva de abajo, y es la que explica la foto.

El esfuerzo real es menor que el de la fórmula, y depende de la altura. En el centro de la cara de abajo, donde la fórmula dice que está el máximo, el esfuerzo real es el 93.6 % del calculado para 60 mm, el 92.2 % para 80, el 92.5 % para 100 y el 95.5 % para 120. La fórmula sobrestima entre un 4 % y un 8 % en el rango de adoquines, y no siempre en la misma proporción. Si alguien la extrapolara a piezas todavía más altas, con menos de 1.3 veces la altura de luz, pasaría lo contrario: el esfuerzo real superaría al de la fórmula.

La pieza baja mucho más de lo que dice la fórmula, y no porque se doble. Para el adoquín de 120 mm, lo que desciende el punto donde entra la carga es tres veces lo que predice la fórmula de la viga. Casi todo ese descenso es el concreto aplastándose localmente bajo la platina y sobre los apoyos, no la pieza curvándose. Volveré sobre esto en la sección 6, porque tiene una consecuencia práctica.

5. Qué tipo de rotura es la de la foto

Con el modelo y la foto se puede responder la pregunta que uno se hace delante de la pieza: ¿esto es una rotura por flexotracción, por corte, o por otra cosa?

Para responderla con algo más que el ojo, se pasó la grieta de la foto a milímetros, con las esquinas de la pieza como referencia, y se dibujó encima del mapa de esfuerzos del modelo para 120 mm. En ese mapa cada trazo naranja indica hacia dónde tira la tracción en ese punto y cada trazo azul hacia dónde empuja la compresión; el trazo es más intenso donde el esfuerzo es mayor.

Lo que se ve, en orden:

Nace en la cara de abajo, en el borde interior del apoyo. A 16 mm del extremo, según la medición sobre la foto; el borde de la platina de apoyo está a 17.5 mm. No es cualquier punto: es exactamente donde el tirante empieza a estirarse. Debajo del apoyo el concreto está comprimido, y en los tres o cuatro milímetros siguientes pasa de comprimido a estirado a más del 60 % del valor de la fórmula. Es el sitio de la cara de abajo donde el esfuerzo cambia más bruscamente, y el borde del apoyo, además, lo concentra. Que la grieta arrancara justo ahí, y no en cualquier otro punto del tirante, casi con seguridad no es casualidad.

La mitad inferior es una grieta de tracción de manual. Sube a solo 6 grados de la vertical, es decir, perpendicular al tirante, que es como se abre el concreto cuando lo que falla es que se está estirando. Ahí no hay ninguna duda: es flexotracción.

La mitad superior se inclina hacia la carga, y esa es la firma de una pieza corta. Entre 20 y 28 grados respecto a la vertical. En el mapa se ve por qué: a medida que la grieta sube, la dirección en la que tira la tracción va girando, y la grieta gira con ella para seguir abriéndose perpendicular al estirón. Al mismo tiempo se acerca a la pata de compresión, que es concreto apretado por donde una grieta no puede pasar, y la bordea. Una viga larga se habría partido de arriba abajo, derecha, por la mitad; esta se curva porque el esfuerzo dentro de ella está curvado.

No es una rotura por corte. Una rotura por corte en una pieza así sería una grieta diagonal que parte la pata de compresión por su eje, de apoyo a carga, y esa pata va a 36 grados de la vertical. La grieta de la foto nunca llega a esa inclinación y nunca entra en la pata: sube por el lado. Tampoco es aplastamiento, ni bajo la platina de carga, donde no hay concreto triturado, ni en el apoyo, donde la esquina no se desprendió hacia afuera sino que la grieta se fue hacia adentro, hacia la carga.

El diagnóstico completo, entonces: rotura por tracción del tirante inferior, con la trayectoria curvada por el arco de compresión. Es el modo de fallar propio de una pieza corta y alta, y es exactamente lo que el ensayo pretende medir. La pieza midió lo que tenía que medir. Se anota y se acepta.

Y una nota honesta sobre el modelo: el mapa es el de la pieza sin grieta. Una vez que la grieta se abre, el esfuerzo se reacomoda y la grieta ya no sigue al mapa al pie de la letra; por eso en la parte alta se inclina algo menos de lo que el mapa sugeriría. Lo que el mapa explica sin discusión es dónde arranca y hacia dónde tira al empezar a subir.

6. Lo que esto significa para tu control de calidad

Aquí es donde el asunto deja de ser curiosidad y empieza a costar plata.

El módulo de rotura es un índice, no la resistencia del material. Para las alturas usuales de adoquín, el esfuerzo real que soporta la cara de abajo al romper queda entre un 4 % y un 8 % por debajo del que da la fórmula, y esa diferencia cambia con la altura. No es un error grande, pero sí es una razón para no tomar ese número como «la resistencia a tracción del concreto» y llevárselo a otra cuenta. Sirve para lo que sirve: compararlo con el umbral de la norma, obtenido con el mismo procedimiento.

Dos alturas distintas no miden lo mismo. Un adoquín de 60 mm y uno de 120 mm hechos con la misma mezcla, en la misma máquina, el mismo día, no van a dar el mismo módulo de rotura, y no porque el concreto sea distinto. La fórmula se equivoca en una proporción diferente en cada altura. Si en tu planta produces varias alturas, compara cada una contra su propio historial, no unas con otras, y desconfía de conclusiones del tipo «el de 80 nos sale peor que el de 60»: puede ser la geometría hablando, no la mezcla.

La grieta va a salir cerca del apoyo más veces de las que esperas. Como el tirante trabaja parejo en toda la luz y el borde del apoyo concentra el esfuerzo, una fracción de las piezas va a romper como la de la foto. No las descartes por eso. Lo que sí conviene es que los apoyos sean siempre los mismos y estén en el mismo sitio: un rodillo más angosto, o un apoyo corrido un centímetro, cambia el punto de concentración y con él el número, sin que cambie el concreto.

La dispersión mide la homogeneidad, más que la mezcla. Como la grieta sale donde el concreto es más flojo, el resultado de cada pieza lo decide su peor punto. Un lote con resultados muy dispersos y grietas repartidas por cualquier parte de la luz te está hablando de compactación desigual o de mezcla mal homogeneizada, no de la dosificación. Antes de tocar el cemento, mira cómo llena la máquina y cómo mezclas; el artículo del pasa 200 y la textura del bloque cuenta cómo se ve eso en la cara de la pieza.

No saques el módulo de elasticidad de la flecha. Si tu prensa mide cuánto baja el punto de carga, no uses esa flecha con la fórmula de la viga para calcular el módulo de elasticidad del concreto. Ya lo vimos: en la pieza de 120 mm ese descenso es tres veces el de la fórmula, y casi todo es aplastamiento local bajo las platinas. El módulo que sale es varias veces menor que el real, y es un número que no sirve para nada y puede asustar a quien no sepa de dónde viene.

Cada norma pregunta esto a su manera, y no es casualidad. La norma colombiana de adoquines, la NTC 2017 —o la equivalente en tu país—, mide flexotracción, que es el ensayo de estas fotos. La europea, la EN 1338, mide la resistencia a tracción partiendo la pieza a lo largo con una carga aplicada en línea sobre la cara superior, lo que se llama tracción indirecta. Y en Brasil, la ABNT NBR 9781 no va por ninguna de las dos: especifica resistencia a la compresión sobre la pieza entera. Tres maneras de preguntar lo mismo —cuánto aguanta el concreto de la pieza— con números que no se comparan entre sí: no puedes poner el de un catálogo al lado del tuyo sin saber con qué ensayo se obtuvo cada uno.

7. Qué anotar a partir de mañana

Nada de esto pide equipo nuevo. Pide anotar tres o cuatro cosas que hoy se pierden, y son las que después permiten entender por qué un lote salió distinto.

• La altura real de cada pieza, medida, no la nominal. La fórmula la usa al cuadrado: dos milímetros de diferencia en una pieza de 60 mm mueven el resultado un 7 %. Es la fuente de dispersión más tonta y más común.
• La luz entre apoyos y el ancho de los apoyos, y que sean siempre los mismos. Acabamos de ver que el borde del apoyo decide dónde arranca la grieta.
• Dónde nació la grieta, en centímetros desde el centro, y si nació abajo, arriba o en el apoyo. Es un dato que se anota en cinco segundos y que hoy nadie guarda. Con veinte ensayos anotados sabes si tu problema es de mezcla o de máquina.
• Una foto de la cara de rotura. Si el agregado grueso aparece partido, el concreto falló por donde tenía que fallar. Si aparece entero, desprendido de la pasta, el eslabón débil es la adherencia entre la pasta y la piedra, y eso apunta a la limpieza del agregado o a la humedad de la mezcla, que es de lo que trata el artículo del agua.
• Descarta solo lo que hay que descartar. Rotura que nace arriba, esquina de apoyo desprendida hacia afuera o pieza dañada de antes. Una grieta que nace abajo, aunque sea en el apoyo, se acepta y se anota como cualquier otra.

Lo que se rompió en la foto es una pieza corta y alta que trabajó como trabaja una pieza corta y alta: se abrió por el tirante, en el punto donde el tirante arranca, y la grieta subió bordeando el arco. El ensayo hizo su trabajo. Lo único que hacía falta era saber qué mirar.