Concreto f’c = 150 kg/cm2, r n, tma = 19 mm, fabricado en obra con revolvedora de trompo utilizando cemento CPC 30 R (cemento portland compuesto), marca Tolteca, incluye dosificación, mezcla y tiro en piso.

El Ingrediente Clave que Define tu Concreto: Todo sobre el TMA

Imagine el concreto no como una simple pasta gris, sino como una estructura compleja. En esta visión, el cemento y la arena son el tejido conectivo, pero la grava es el esqueleto que le da volumen, fuerza y estabilidad. La elección del tamaño de estos “huesos” es una de las decisiones más críticas en cualquier proyecto de construcción en México. Aquí es donde entra el concepto de TMA (Tamaño Máximo del Agregado). Técnicamente, el TMA se define como la abertura de la malla o tamiz más pequeño por el cual pasa el 100% de la muestra de agregado grueso (grava). Por lo tanto, una especificación de

tma 19 mm (o 3/4") garantiza que ninguna piedra en la mezcla será mayor a esa medida. Esta especificación es fundamental porque no es una elección arbitraria, sino una directiva de desempeño que influye directamente en la trabajabilidad (qué tan fácil es colocar el concreto), la resistencia final, la durabilidad a largo plazo y, de manera muy significativa, en el costo total de la mezcla.

Es importante no confundir el TMA con el Tamaño Máximo Nominal (TMN). Mientras que el TMA es el límite absoluto que ninguna partícula supera, el TMN es una medida práctica que corresponde al primer tamiz que retiene un porcentaje pequeño pero significativo de material (generalmente entre 5% y 15%). Comprender esta distinción es clave para interpretar correctamente tanto los reportes de laboratorio de los agregados como las especificaciones en los planos estructurales. Al final, especificar el TMA es el primer paso en una cadena de decisiones que asegura que el concreto se comportará, tanto en estado fresco como endurecido, exactamente como fue diseñado.

Tabla de Tamaños Máximos de Agregado (TMA) y sus Usos

Para facilitar la comprensión de cómo se utiliza cada tamaño de agregado en la práctica, la siguiente tabla sirve como una guía de referencia rápida, enfocada en las aplicaciones más comunes dentro de la construcción en México.

¿Cómo se Elige el TMA Correcto para un Proyecto?

La selección del Tamaño Máximo del Agregado no es una preferencia, sino un proceso de ingeniería basado en una jerarquía de restricciones. El ingeniero estructural debe evaluar varios criterios y el TMA final especificado en los planos debe cumplir con el más restrictivo de todos ellos. Es decir, se calcula el TMA máximo permitido por cada criterio, y se elige el valor más pequeño de todos para garantizar que todas las condiciones se satisfagan simultáneamente.

Criterio 1: El Espesor del Elemento a Colar

La primera regla se relaciona con las dimensiones geométricas del elemento a construir. La grava debe ser lo suficientemente pequeña para caber cómodamente dentro del encofrado (cimbra) y permitir una distribución homogénea. Las Normas Técnicas Complementarias (NTC) establecen dos reglas principales :

• El TMA no debe exceder 1/5 de la dimensión más estrecha del elemento. Por ejemplo, para un muro de 15 cm de espesor, el TMA máximo sería 15/5=3 cm (30 mm).

• El TMA no debe exceder 1/3 del peralte (espesor) de las losas. Para una losa de entrepiso de 12 cm de espesor, el TMA máximo sería 12/3=4 cm (40 mm).

Criterio 2: El Espaciamiento Libre entre el Acero de Refuerzo

Este es, en la gran mayoría de las estructuras de concreto reforzado, el criterio más crítico y el que suele dictar la elección final del TMA. El concreto debe poder fluir libremente alrededor de cada varilla de acero para garantizar una adherencia perfecta y proteger el acero de la corrosión. Si la grava es demasiado grande, se quedará atorada entre las varillas, creando huecos conocidos como “hormigueros” o coqueras, que son puntos débiles y vías de entrada para agentes agresivos. La regla de oro, establecida por normativas como el ACI 318 y adoptada en las NTC, es que el TMA no debe exceder :

• 3/4 del espaciamiento libre mínimo entre barras de refuerzo individuales.

• 3/4 del espaciamiento libre entre paquetes de barras.

• 3/4 del espaciamiento libre entre el refuerzo y la cimbra (recubrimiento).

Por ejemplo, si los planos estructurales de una trabe indican un espaciamiento libre mínimo entre varillas de 2.5 cm (aproximadamente 1"), el TMA máximo permitido sería 0.75×2.5 cm=1.875 cm. En este caso, el TMA 19 mm (3/4") es el tamaño máximo que se puede utilizar, convirtiéndose en la especificación correcta y obligatoria.

Criterio 3: El Método de Colocación del Concreto (Bombeable vs. Convencional)

El método para llevar el concreto a su ubicación final también impone restricciones importantes.

• Colocación Convencional: Si el concreto se vierte directamente desde la canaleta del camión, con carretilla o con un bote, se pueden usar TMAs más grandes, limitados únicamente por los criterios de espesor y espaciamiento del acero.

• Concreto Bombeable: Para que el concreto fluya sin problemas a través de las tuberías de una bomba, se requiere una mezcla más cohesiva y fluida, lo que se conoce como un diseño de mezclas de concreto con tma 19 mm optimizado para bombeo. Un TMA más pequeño es fundamental para evitar bloqueos que pueden ser costosos y peligrosos. Una regla general es que el TMA no debe ser mayor a 1/4 del diámetro interno de la tubería de la bomba. Para una tubería estándar de 5 pulgadas (12.5 cm), el TMA máximo teórico sería de 3.1 cm. Sin embargo, en la práctica de la construcción en México, los proveedores de concreto casi siempre recomiendan un TMA de 19 mm (3/4") o, como máximo, 25 mm (1") para garantizar un bombeo seguro, eficiente y sin contratiempos.

Criterio 4: El Acabado Superficial Requerido

Para proyectos que requieren un acabado superficial de alta calidad, como el concreto aparente o los pisos pulidos, la elección del TMA también juega un papel estético y funcional. Un agregado grueso de mayor tamaño tiende a crear una superficie más texturizada y puede dificultar la obtención de un acabado perfectamente liso y uniforme con la llana. Al utilizar un TMA más pequeño (por ejemplo, 12.5 mm o 9.5 mm), la mezcla contiene una mayor proporción de mortero (cemento, arena y agua) que puede aflorar a la superficie durante el proceso de acabado, facilitando la creación de una cara lisa, densa y sin imperfecciones.

Componentes del Concreto y el Rol del Agregado Grueso

Para entender por qué el TMA es tan influyente, es esencial comprender cómo interactúan los componentes de la mezcla. El diseño de mezclas es un ejercicio de equilibrio donde cada ingrediente tiene una función específica, y el tamaño del agregado grueso es el eje central de este sistema.

Impacto del TMA en la Dosificación y el Costo del Concreto

La relación entre el tamaño de la grava y la economía de la mezcla es directa y significativa. El principio fundamental en el diseño de mezclas de concreto es de carácter económico: el agregado pétreo (grava y arena) es relativamente barato, mientras que el cemento es, por mucho, el componente más costoso. Por lo tanto, un diseño de mezcla eficiente busca maximizar el volumen de agregados y minimizar la cantidad de pasta de cemento, sin sacrificar la resistencia y la trabajabilidad requeridas.

Aquí es donde el TMA se convierte en un factor económico clave. La clave está en el concepto de "superficie específica". Para un mismo volumen total, un conjunto de agregados pequeños tiene una superficie total mucho mayor que un conjunto de agregados grandes. Piense en llenar una cubeta con canicas versus llenarla con pelotas de tenis; las canicas tienen una superficie total inmensamente mayor. En el concreto, toda la superficie de cada partícula de agregado debe ser cubierta por la pasta de cemento para lograr una buena adherencia y cohesión. Una mayor superficie específica demanda más pasta (cemento y agua) para "mojar" todos los agregados, lo que incrementa el consumo del material más caro.

En consecuencia, y manteniendo constantes los demás factores, utilizar el Tamaño Máximo del Agregado más grande que las condiciones del proyecto permitan es la estrategia más efectiva para reducir el costo por metro cúbico (m3) de concreto. Pasar de un TMA de 19 mm (3/4") a uno de 38 mm (1 1/2"), si el espaciamiento del acero y el espesor del elemento lo permiten, puede resultar en ahorros considerables en el consumo de cemento.

Comparativa de Precios por m³ Según el TMA (Estimación 2025)

Nota importante: Los siguientes costos son una estimación o proyección para 2025, basados en datos de mercado de finales de 2024. Se presentan en Pesos Mexicanos (MXN) y corresponden a un concreto de resistencia estándar (f′c=250 kg/cm2) en la zona centro de México. Es imperativo aclarar que estos precios son aproximados y están sujetos a inflación, tipo de cambio y variaciones regionales significativas. Por ejemplo, los costos en el sureste (Mérida, Cancún) pueden ser más altos debido a la logística de los agregados, mientras que en zonas como Monterrey o Guadalajara pueden ser más competitivos.

El TMA en la Normativa Mexicana del Concreto

La especificación del TMA no es una simple recomendación de buenas prácticas; está firmemente anclada en el marco normativo de la construcción en México. Existen dos normativas clave que trabajan en conjunto: una que regula la calidad del material (el agregado) y otra que regula su aplicación en el diseño estructural.

NMX-C-111-ONNCCE: La Norma para Agregados de Calidad

La norma NMX-C-111-ONNCCE, "Industria de la Construcción - Agregados para Concreto Hidráulico - Especificaciones y Métodos de Ensayo", es el documento fundamental que establece los requisitos de calidad que deben cumplir la arena y la grava para ser utilizadas en concreto. Su función más importante con respecto al TMA es la definición de las

curvas granulométricas. Estas curvas, presentadas en tablas dentro de la norma, especifican los porcentajes de material que deben pasar a través de una serie de mallas de diferentes tamaños. Esto asegura que el agregado no solo tenga un tamaño máximo, sino también una distribución continua y bien graduada de partículas más pequeñas. Una buena granulometría es esencial para lograr un concreto denso, trabajable y económico.

El TMA en los Planos Estructurales y las NTC-Concreto

Mientras la NMX-C-111 se enfoca en el material, las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto (NTC-Concreto), parte del Reglamento de Construcciones para la Ciudad de México y un referente a nivel nacional, dictan cómo se debe aplicar ese material. Las NTC establecen que el TMA es una especificación obligatoria que debe ser definida por el ingeniero estructural o Director Responsable de Obra (DRO) y debe estar claramente indicada en los planos estructurales. Los criterios de selección (1/5 del espesor, 3/4 del espaciamiento del acero, etc.) están codificados en estas normas, dándoles un carácter reglamentario y de cumplimiento obligatorio.

Riesgos Constructivos de un TMA Incorrecto

Una elección inadecuada del TMA puede llevar a defectos constructivos graves que comprometen la integridad y durabilidad de la estructura:

• "Hormigueros" o Coqueras: Ocurre cuando se usa un TMA demasiado grande para el espaciamiento del acero. La grava se traba entre las varillas, impidiendo que el mortero llene los espacios. El resultado es una zona porosa, de baja resistencia, que deja el acero de refuerzo expuesto a la corrosión.

• Segregación: Es la separación de los componentes de la mezcla. Un TMA mal seleccionado, combinado con un exceso de vibrado o una caída libre muy alta, puede hacer que los agregados gruesos y pesados se asienten en el fondo, mientras que la pasta más ligera sube a la superficie. Esto resulta en un concreto no homogéneo y con propiedades inconsistentes.

• Problemas de Bombeo: Utilizar un agregado grueso de 19 mm para concreto bombeable es una práctica estándar, pero intentar bombear un concreto con un TMA de 1 1/2" en una tubería estándar es una receta para un atasco, generando costosos retrasos y riesgos de seguridad.

• Costo Excesivo: Por otro lado, especificar un TMA innecesariamente pequeño (ej. 3/8" para una cimentación masiva) no aporta ningún beneficio estructural y eleva el costo del proyecto debido al mayor consumo de cemento.

Errores Frecuentes al Especificar y Usar Agregados (y Cómo Evitarlos)

En la práctica de la obra, ciertos errores relacionados con el manejo de los agregados pueden comprometer la calidad del concreto. Conocerlos es el primer paso para evitarlos.

• Error 1: Ignorar la especificación de los planos para ahorrar costos.

  • Problema: El maestro de obra o el residente, buscando optimizar el presupuesto, ordena concreto con TMA de 1" o 1 1/2" porque es más barato, a pesar de que los planos estructurales especifican claramente un TMA de 3/4" debido al congestionado acero de refuerzo en las trabes.

  • Solución: Entender y comunicar a todo el equipo que la especificación del TMA en los planos no es una sugerencia, sino una orden técnica basada en cálculos de ingeniería. El ahorro aparente se puede convertir en un gasto enorme si se requieren reparaciones estructurales o si la estructura falla. La responsabilidad legal recae en seguir el diseño.

• Error 2: Inconsistencia de tamaño en concretos hechos en obra.

  • Problema: Para construcciones pequeñas o en zonas rurales, es común comprar agregado "de banco" sin un control de calidad riguroso. La granulometría es inconsistente, y el TMA real puede variar significativamente de una entrega a otra, afectando la dosificación y la resistencia final del concreto.

  • Solución: Siempre que sea posible, adquirir agregados de proveedores que certifiquen el cumplimiento con la NMX-C-111. Si se utiliza material de bancos locales, es crucial realizar un cribado en obra para separar el material y asegurar un TMA consistente, o al menos realizar inspecciones visuales rigurosas.

• Error 3: Utilizar agregados contaminados o de mala forma.

  • Problema: La grava o la arena llegan a la obra contaminadas con terrones de arcilla, materia orgánica (raíces, hojas) o un exceso de polvo. Estas impurezas actúan como una barrera entre la pasta de cemento y el agregado, debilitando la adherencia y reduciendo drásticamente la resistencia del concreto. Además, agregados planos o alargados (lajas) son indeseables porque tienden a orientarse horizontalmente, creando planos de debilidad.

  • Solución: Realizar una inspección visual a la llegada de cada camión de agregados. Deben estar limpios, con una apariencia pétrea y una forma cúbica o redondeada. La NMX-C-111 establece límites estrictos para sustancias nocivas que deben ser respetados por el proveedor.

Checklist para la Recepción de Agregados y Concreto en Obra

Una supervisión rigurosa en el momento de la entrega es fundamental para asegurar la calidad. Esta lista de verificación práctica puede ser utilizada por cualquier persona en la obra.

Inspección Visual de los Agregados (Grava y Arena)

• [ ] Limpieza: Verificar que los agregados se vean limpios, sin exceso de polvo, terrones de arcilla, ramas, basura u otros contaminantes.

• [ ] Prueba del Puño: Tomar un puñado de arena o grava. Al abrir la mano, no debe dejar un residuo significativo de polvo o arcilla.

• [ ] Humedad: La arena no debe estar ni completamente seca (lo que "robaría" agua a la mezcla) ni saturada de agua (lo que alteraría la relación a/c). Debe tener una humedad consistente.

• [ ] Consistencia del Tamaño: Observar la pila de grava. El tamaño de las partículas debe ser razonablemente uniforme y corresponder visualmente al TMA solicitado.

Revisión de la Nota de Remisión del Concreto Premezclado

• [ ] Verificar Especificaciones: Confirmar que los datos en la nota (remito) coinciden exactamente con el pedido: Resistencia (f′c), TMA, Revenimiento, y cualquier aditivo especial (impermeabilizante, acelerante, etc.).

• [ ] Revisar Tiempos: Anotar la hora de salida de la planta y la hora de llegada a la obra. El tiempo total hasta el final del vaciado no debe exceder los 90 minutos, a menos que se usen aditivos retardantes y el proveedor lo autorice.

• [ ] Confirmar Volumen: Asegurarse de que el volumen de concreto en el camión es el que se solicitó y facturó.

Observación del Concreto Fresco Durante el Vaciado

• [ ] Homogeneidad: El concreto debe tener una apariencia uniforme y cohesiva al salir por la canaleta. No debe haber signos de segregación (separación de la grava y la pasta).

• [ ] Prueba de Revenimiento: Realizar o solicitar que el laboratorio de control de calidad realice una prueba de revenimiento con el Cono de Abrams. El resultado debe estar dentro de la tolerancia especificada en la nota de remisión.

• [ ] Temperatura: Medir la temperatura del concreto fresco. Generalmente, no debe exceder los 32-35 °C, ya que temperaturas más altas pueden acelerar el fraguado y aumentar el riesgo de fisuración.

• [ ] Muestreo para Pruebas: Si el proyecto lo requiere, asegurarse de que se tomen correctamente las muestras cilíndricas para las pruebas de resistencia a la compresión a 7, 14 y 28 días, siguiendo los procedimientos normativos.

Impacto del TMA en la Durabilidad y Propiedades del Concreto

La durabilidad es la capacidad del concreto para resistir las condiciones ambientales a las que estará expuesto durante su vida útil, como la intemperie, ataques químicos, abrasión y ciclos de hielo-deshielo. Una correcta selección del TMA y una buena granulometría son fundamentales para garantizar esta propiedad a largo plazo.

El mecanismo clave es la relación entre la granulometría, la densidad y la permeabilidad del concreto. Una mezcla de agregados con una distribución continua de tamaños (bien graduada), implicada por un TMA correcto y el cumplimiento de la NMX-C-111, permite un empaquetamiento de partículas mucho más eficiente. Las partículas más pequeñas llenan los vacíos dejados por las más grandes, minimizando el volumen de huecos en la mezcla. Esto resulta en un concreto más denso y compacto.

Esta densidad es crucial porque está inversamente relacionada con la permeabilidad. Un concreto menos denso es más poroso, y un concreto más poroso es más permeable. La permeabilidad es la "autopista" que permite la entrada de agentes agresivos al interior del concreto. En zonas costeras de México, por ejemplo, un concreto permeable permite que los cloruros del ambiente marino penetren y corroan el acero de refuerzo. En suelos con contenido de sulfatos, estos pueden infiltrarse y reaccionar con la pasta de cemento, causando expansión y agrietamiento. Por lo tanto, un concreto denso y de baja permeabilidad es esencial para proteger el acero y mantener la integridad estructural a lo largo de las décadas. La correcta selección del TMA no es solo un requisito para la resistencia inicial, sino una inversión fundamental en la durabilidad y la vida útil del proyecto.

Preguntas Frecuentes (FAQ) sobre el Tamaño Máximo del Agregado

¿El precio del concreto depende del tamaño de la grava (TMA)?

Sí, directamente. Como regla general, a mayor Tamaño Máximo del Agregado, menor es el costo por metro cúbico. Esto se debe a que las mezclas con agregados más grandes requieren una menor cantidad de pasta de cemento (el componente más caro) para alcanzar una determinada resistencia y trabajabilidad.

¿Qué significa TMA 19 mm o 3/4" en una especificación de concreto?

Significa que la piedra o grava más grande presente en la mezcla de concreto no supera los 19 mm de diámetro. Es una especificación técnica que garantiza que el 100% del agregado grueso pasa a través de una malla con una abertura de 19 mm (3/4 de pulgada), asegurando que no habrá partículas de mayor tamaño.

¿Qué tipo de grava o TMA se usa para una losa de cimentación?

Depende del diseño estructural, pero lo más común en México para losas de cimentación es usar TMA 19 mm (3/4") o 25 mm (1"). Si la cimentación es de gran volumen (concreto masivo) y tiene poco acero de refuerzo o un espaciamiento muy amplio, el ingeniero podría especificar un TMA de hasta 38 mm (1 1/2") para optimizar los costos.

¿Cómo afecta el tamaño del agregado a la resistencia del concreto?

El TMA afecta la resistencia de manera indirecta. Un TMA más grande, al tener menor superficie específica, generalmente requiere menos agua para lograr la misma trabajabilidad (revenimiento). Esto permite una menor relación agua/cemento, lo cual es el factor principal para obtener una mayor resistencia. Sin embargo, la resistencia final depende del diseño integral de la mezcla (cantidad de cemento, calidad de los agregados, aditivos), no solo del tamaño de la grava.

¿Es más barato el concreto con grava grande que con grava pequeña?

Sí, asumiendo que se busca la misma resistencia a la compresión. El concreto elaborado con grava de 1 1/2" es más económico que el de 3/4", y este a su vez es más económico que el de 3/8". La diferencia de precio radica en el menor consumo de cemento que requieren las mezclas con agregados de mayor tamaño.

¿Qué dice la norma de construcción sobre el tamaño máximo del agregado?

En México, la norma NMX-C-111 establece los requisitos de calidad y las curvas de granulometría que deben cumplir los agregados. Por su parte, las Normas Técnicas Complementarias para Estructuras de Concreto (NTC-Concreto) y reglamentos similares dictan los criterios de ingeniería para seleccionar el TMA correcto en función del espesor del elemento y el espaciamiento del acero de refuerzo.

¿Puedo usar cualquier tamaño de grava para el concreto de mi casa?

Definitivamente no. La elección del TMA es una decisión de ingeniería crítica. Siempre se debe utilizar el tamaño especificado en los planos estructurales elaborados por un ingeniero o arquitecto. Usar un tamaño incorrecto, especialmente uno más grande que el especificado, puede causar graves defectos estructurales como "hormigueros", falta de adherencia con el acero y una reducción en la capacidad de carga y durabilidad de la estructura.

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Conclusión: Una Decisión Clave para un Concreto de Calidad

La selección del Tamaño Máximo del Agregado es mucho más que elegir el tamaño de la piedra; es una decisión de ingeniería fundamental que resuena en cada aspecto del desempeño del concreto. Como hemos visto, esta especificación, ya sea un TMA 19 mm o cualquier otro, es el resultado de un balance técnico-económico cuidadosamente calculado, regido por las dimensiones del elemento, la densidad del acero de refuerzo y el método de colocación. Una elección correcta optimiza el costo sin sacrificar la seguridad, mejora la trabajabilidad en estado fresco y garantiza la resistencia y durabilidad a largo plazo de la estructura endurecida. Por ello, seguir rigurosamente la especificación de los planos estructurales y verificar la calidad de los materiales en obra son pasos no negociables para el éxito de cualquier proyecto de construcción en México.

Glosario de Términos

• TMA (Tamaño Máximo del Agregado): El diámetro de la malla más pequeña por la cual pasa el 100% de una muestra de agregado grueso (grava). Es el límite superior absoluto del tamaño de las partículas.

• Agregado Grueso: Fragmentos de roca o grava, generalmente retenidos en la malla de 4.75 mm (No. 4), que forman el esqueleto principal del concreto y le confieren volumen y resistencia.

• Agregado Fino: Arena natural o triturada, con partículas que pasan la malla de 4.75 mm (No. 4). Su función es rellenar los vacíos entre el agregado grueso, aportando cohesión y manejabilidad a la mezcla.

• Granulometría: La distribución de los tamaños de las partículas de un agregado, determinada mediante un análisis con una serie de mallas o tamices de aberturas decrecientes. Una buena granulometría es clave para un concreto denso y económico.

• Diseño de Mezclas: El proceso técnico de seleccionar las proporciones adecuadas de cemento, agua, agregado fino y agregado grueso para producir un concreto que cumpla con las propiedades deseadas (resistencia, revenimiento, durabilidad) de la manera más económica posible.

• Revenimiento: Medida de la consistencia o fluidez del concreto en estado fresco. Se determina mediante el ensayo del Cono de Abrams y se expresa en centímetros, indicando qué tan "seco" o "fluido" está el concreto.

• NMX-C-111: La Norma Mexicana emitida por el ONNCCE que establece las especificaciones de calidad (límites de sustancias nocivas, sanidad, resistencia a la abrasión y granulometría) que deben cumplir los agregados pétreos para ser utilizados en la fabricación de concreto hidráulico en México.