Hormigón para muros de contención: qué especificar

En un muro de contención no basta con el grado: hay que especificar además el grado de exposición por durabilidad de la NCh 170:2016 (series S de sulfatos, C de corrosión y P de permeabilidad), el tamaño máximo nominal compatible con la armadura y el espesor, y el asentamiento de cono; y todo eso lo asigna el proyectista estructural, no quien compra el hormigón. Un muro de contención es un elemento con una cara permanentemente contra tierra húmeda: falla por durabilidad mucho antes que por resistencia.

Por qué un muro de contención es un caso aparte

La cara trasera está en contacto permanente con el relleno y con el agua que ese relleno retiene. La cara vista queda expuesta al ambiente. Entre ambas hay una armadura que, si se corroe, expande, fisura el hormigón y acelera su propio deterioro. A eso se suma que los muros son elementos esbeltos, altos, densamente armados y de difícil compactación: se hormigonan mal con facilidad.

Por eso la conversación correcta con la hormigonera no empieza en «G25 o G30». Empieza en qué grados de exposición asignó el proyecto.

Los grados de exposición que hay que revisar

La cláusula 6.2.1 de la NCh 170:2016 es taxativa: «El proyectista estructural debe asignar los grados de exposición de acuerdo con la severidad de la exposición prevista de los elementos de hormigón». Y la 6.2.2 agrega que al asignarlos debe considerar si el proyecto contempla medidas especiales de protección. Estos son los que aplican con más frecuencia a un muro de contención:

• Sulfatos (S0 a S3). Si el relleno o el agua contienen sulfatos, la Tabla 7 exige mínimo G25 (S1), G30 (S2) o G35 (S3), y además dosis mínima de cemento (320, 340 o 360 kg/m³) o profundidad de penetración de agua según NCh2262 (≤ 40, ≤ 30 o ≤ 20 mm). La Tabla 6 pone requisitos al cemento (C₃A ≤ 8%, ≤ 6% o ≤ 5% según el grado, o expansión según ASTM C 1012).
• Corrosión (C0 a C2-C). La Tabla 9 exige mínimo G17 (C0 y C1), G20 (C2-A, sumergido en agua con cloruro), G25 (C2-B, húmedo expuesto a aire salino) o G35 (C2-C, ciclos de humedad con fuente externa de cloruro). Un muro costero o uno junto a una vía donde se aplican sales descongelantes cae en las categorías altas.
• Baja permeabilidad (P0 a P2). La Tabla 10 clasifica: P0 sin restricción; P1, hormigón en contacto con agua que requiere baja permeabilidad, con penetración ≤ 40 mm; P2, igual pero con posibilidad de ataque químico no cubierto por las subcláusulas anteriores, con penetración ≤ 20 mm. El ensayo es el de penetración de agua bajo presión de la NCh2262.
• Congelación y deshielo (F0 a F3). En zonas frías, la Tabla 4 exige mínimo G30 o G35 y contenido de aire total entre 4,5% y 7,5% según el tamaño máximo nominal del árido, con tolerancia de ±1,5%.

Hay un detalle de la Tabla 9 que conviene conocer, porque explica especificaciones que a primera vista parecen inconsistentes: su Nota 3 permite al proyectista estructural disminuir en 5 MPa el mínimo grado de resistencia indicado cuando se haya especificado la profundidad de penetración de agua en lugar de la dosis mínima de cemento, siempre que el grado no baje de G17. Es decir, un muro con exigencia de impermeabilidad verificada puede legítimamente llevar un grado menor que otro sin ella. La decisión es del proyectista.

Resistencia y permeabilidad tienen que ser coherentes

La cláusula 6.2.3 lo dice de frente: «Cuando se requiera especificar la permeabilidad, la resistencia especificada por el proyectista estructural debe ser congruente con los requisitos de permeabilidad por durabilidad». No se puede pedir un muro estanco con un hormigón de baja dosis de cemento y alta razón agua/cemento; no funciona, y la norma lo advierte.

La 6.1.2 refuerza la idea con una nota que debería estar colgada en toda faena: «El uso de materiales adecuados y una correcta dosificación de ellos no son suficientes para garantizar por sí solo un hormigón durable». Hacen falta además colocación, compactación, curado y protección correctos.

Tamaño máximo del árido: el error más común en muros

Los muros de contención suelen tener espesores moderados y armadura doble malla. La cláusula 7.3.3 limita el tamaño máximo nominal a lo menor entre:

• 1/5 de la menor distancia entre las paredes interiores del moldaje;
• 3/4 de la menor distancia libre entre armaduras;
• 1/3 del espesor de losas armadas.

En un muro de 20 cm de espesor con doble malla, la primera y la segunda condición se vuelven exigentes muy rápido. Pedir el árido más grande porque «rinde más» es la receta para nidos de piedra detrás de la armadura. La cláusula 7.3.4 permite modificar estas limitaciones solo «si se verifica que la docilidad (trabajabilidad) y los métodos de compactación son tales que el hormigón se puede colocar en forma satisfactoria», y el Anexo A precisa que en elementos densamente armados o laminares el tamaño máximo se debería calcular considerando esas condiciones.

Colocación: donde se pierden los muros

La NCh 170:2016 tiene una exigencia poco conocida y muy pertinente aquí. La cláusula 11.5 establece que la altura de caída libre debe ser compatible con el tipo de hormigón, la geometría del elemento, la disposición de armaduras y el procedimiento de colocación, «asegurando un correcto llenado de modo que no se generen nidos superficiales, visibles u ocultos en los 20 cm inferiores del elemento hormigonado». La norma remite además a la Especificación Técnica ET 002-05 del Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile, sobre altura de vaciado en elementos de hormigón armado.

Otros puntos que aplican directamente a un muro:

• Colocar en capas compatibles con el equipo de compactación (11.4), y con una velocidad de vaciado compatible con la resistencia, rigidez y sellado del moldaje, considerando la presión que el hormigón ejerce sobre él (11.3).
• No mezclar hormigones con distintos cementos en un mismo elemento (11.6).
• Temperatura de colocación entre 5 °C y 35 °C (11.7), salvo que la especificación técnica establezca otra cosa.
• Juntas de hormigonado. La norma las define en 3.20 como la unión de dos superficies dejadas por razones de diseño, de construcción o por detenciones inevitables. En un muro estanco, la junta es el punto débil por definición: su tratamiento debe estar en el proyecto, no improvisarse.
• Plazos. Máximo 2 horas de transporte y entrega en mixer (10.2.1) y 30 minutos para colocar desde que el hormigón sale del equipo agitador (10.2.2).

Curado y descimbre

Un muro tiene mucha superficie expuesta por unidad de volumen, y se seca rápido. La cláusula 13.2.3 exige curar al menos 7 días, con las excepciones de resistencia ya mencionadas. La 13.3.3 pide medidas adicionales —retardantes de evaporación superficial, sombra, pantallas cortaviento, lloviznas— cuando el curado no baste para evitar la fisuración plástica, definida en 3.15 como la que se produce por pérdida de agua por evaporación mientras el hormigón está en estado plástico.

Para el desmolde, la cláusula 15.2.1 permite retirar paramentos verticales «tan pronto como esta operación no cause daños a la superficie», y su Nota 1 indica que con una resistencia ≥ 2 MPa se puede iniciar el desmolde, resistencia que en condiciones normales se alcanza después de 12 horas con temperaturas ambientes superiores a 10 °C. La Tabla 12 recoge ese plazo de 12 h para paramentos verticales de columnas, muros y vigas largas.

Cómo se traduce esto en el pedido

Lleve al teléfono, como mínimo: grado del proyecto, fracción defectuosa, tamaño máximo nominal, asentamiento, grados de exposición asignados y, si corresponde, la exigencia de penetración de agua según NCh2262. Si el muro se va a llenar con bomba —lo habitual en muros altos— revise qué cambia en una mezcla bombeable antes de cerrar el asentamiento. Si su especificación viene en serie H, resuelva primero la convivencia entre la serie G y la serie H. Después calcule el volumen en la calculadora de hormigón premezclado y solicite hormigón a hormigoneras de su comuna.

Preguntas frecuentes

¿Qué grado de hormigón lleva un muro de contención?

El que asigne el proyecto estructural. La NCh 170:2016 fija mínimos por durabilidad: G25, G30 o G35 según el grado de exposición a sulfatos (Tabla 7) y desde G17 hasta G35 según el grado de exposición que provoca corrosión (Tabla 9). Un muro costero o expuesto a sales descongelantes cae en las categorías más exigentes.

¿Cómo se especifica un hormigón impermeable en Chile?

Mediante los grados de permeabilidad de la Tabla 10 de la NCh 170:2016: P1 exige una profundidad de penetración de agua ≤ 40 mm y P2 ≤ 20 mm, medida según NCh2262 (penetración de agua bajo presión). La cláusula 6.2.3 agrega que la resistencia especificada debe ser congruente con esos requisitos de permeabilidad.

¿Qué tamaño máximo de árido puedo usar en un muro delgado?

El menor entre 1/5 de la menor distancia entre las paredes interiores del moldaje, 3/4 de la menor distancia libre entre armaduras y 1/3 del espesor de losas armadas, según la cláusula 7.3.3. En muros esbeltos con doble malla, las dos primeras condiciones suelen ser las que mandan.

¿Cuándo puedo desmoldar un muro?

La cláusula 15.2.1 permite desmoldar paramentos verticales tan pronto como la operación no dañe la superficie, y su Nota 1 indica que con una resistencia ≥ 2 MPa se puede iniciar el desmolde, resistencia que en condiciones normales se alcanza tras 12 horas con temperatura ambiente sobre 10 °C. La Tabla 12 recoge ese plazo de 12 h. El proyecto estructural puede establecer algo distinto.

¿Por qué aparecen nidos de piedra en la base del muro?

Suele ser un problema de altura de caída libre, tamaño máximo del árido excesivo frente a la armadura y compactación insuficiente. La cláusula 11.5 exige que la altura de caída sea compatible con el elemento «asegurando un correcto llenado de modo que no se generen nidos superficiales, visibles u ocultos en los 20 cm inferiores del elemento hormigonado», y remite a la especificación técnica ET 002-05 del Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile.

¿Se puede bajar el grado si se especifica impermeabilidad?

La Nota 3 de la Tabla 9 permite al proyectista estructural disminuir en 5 MPa el mínimo grado de resistencia indicado en esa tabla cuando se haya especificado la profundidad de penetración de agua en lugar de la dosis mínima de cemento, siempre que el grado no baje de G17. Es una decisión del proyectista, no del comprador.