NBR 7222: tracción indirecta del concreto por compresión diametral, cálculo de fct,sp, tiras y velocidad en kN/s

La ABNT NBR 7222:2011, vigente, es la norma brasileña que mide la resistencia a la tracción indirecta (compresión diametral) del concreto y del mortero: un cilindro acostado entre dos tiras de madera se comprime hasta partirse a la mitad, con el esfuerzo de tracción creciendo a 0.05 ± 0.02 MPa/s, y la resistencia es f_ct,sp = 2F / (π·d·L). Un cilindro de 10 × 20 cm que se rompe con 87.6 kN tiene 2.79 MPa. Es el llamado ensayo brasileño, propuesto por Fernando Lobo Carneiro en 1943, y el resultado es una tracción indirecta: para llegar a la tracción directa que se usa en el diseño, la NBR 6118 (la norma brasileña de diseño de estructuras de concreto) multiplica el valor por 0.9.

Esta guía explica, con nuestras palabras, lo que la NBR 7222 exige de la máquina, de las tiras y de la probeta, por qué el cilindro se rompe a tracción cuando se comprime, cómo programar la velocidad de carga en kN/s, cómo calcular y reportar el f_ct,sp y cómo se compara con la tracción en flexión y con las normas europea y estadounidense. Los requisitos se verificaron en el texto íntegro de la norma, y la edición y la situación, en el catálogo de Target el 02/10/2026. La norma la vende la ABNT y no se reproduce aquí: para aplicarla en un laboratorio se necesita el texto comprado.

¿Cuál es la edición vigente de la NBR 7222?

La edición vigente de la ABNT NBR 7222, Concreto e argamassa: Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos (Concreto y mortero: determinación de la resistencia a la tracción por compresión diametral de probetas cilíndricas), es la de mayo de 2011, la tercera edición, que incorporó la Enmienda 1 y canceló la edición de octubre de 2010. En el catálogo de Target, consultado el 02/10/2026, aparece con 5 páginas y situación vigente, confirmada por la ABNT en diciembre de 2015, diciembre de 2019 y abril de 2024. Confirmar una norma quiere decir que el comité técnico la revisó y decidió mantenerla sin cambios: el texto de 2011 sigue siendo el que vale. Antes de él existió la edición de 1994, que todavía aparece en búsquedas como "NBR 7222 94".

Hay una trampa en los primeros resultados de Google. Un PDF muy citado, alojado en un blog universitario, es el 1er Proyecto de la revisión, de abril de 2010, marcado como sin valor normativo. Trae la fórmula y la velocidad que quedaron en la norma, pero no es la norma, y la figura de la tira de ese borrador escribe el ancho como "(0.15 ± 0.01) mm", un error de unidad: lo correcto es 0.15 veces el diámetro del cilindro, cerca de 15 mm en un cilindro de 100 mm. Quien copia el procedimiento de ese borrador a un procedimiento interno hereda el error.

El alcance de la edición de 2011 cubre tres tipos de probeta: cilindros de concreto colados en molde, cilindros de mortero y núcleos cilíndricos extraídos de estructuras. La norma remite a la NBR 5738 (moldeo y curado del concreto), a la NBR 5739 (compresión de cilindros, que también define la máquina), a la NBR 7215 (cemento, que define los cilindros de mortero) y a la NBR 7680 (extracción de núcleos). El ensayo de compresión axial, hecho en los mismos cilindros y en la misma prensa, está en la guía de la NBR 5739.

Qué es el ensayo de compresión diametral

El ensayo de compresión diametral es un ensayo de tracción indirecta: un cilindro de material frágil se acuesta entre los platos de una prensa y se comprime a lo largo de dos generatrices opuestas, las líneas rectas de la superficie lateral que quedan arriba y abajo, hasta romperse. La compresión aplicada en esas líneas genera, en el plano vertical que pasa por el eje del cilindro, una tracción horizontal casi uniforme, y el cilindro se parte a la mitad por ese plano. Por eso el nombre completo en la norma es "resistencia a la tracción por compresión diametral", y el símbolo f_ct,sp viene del inglés splitting, hendimiento.

Medir la tracción del concreto de forma directa es difícil. Un cilindro sujeto con mordazas concentra esfuerzos en los extremos y se rompe en el lugar equivocado; pegar placas en las bases exige una preparación lenta y una alineación perfecta, porque cualquier excentricidad suma flexión a la tracción. La compresión diametral resuelve el problema con el mismo cilindro y la misma prensa de la compresión axial, más dos tiras de madera. El mecanismo de la tracción directa, con mordazas y curva esfuerzo-deformación, está en la guía del ensayo de tracción (prueba de tensión); la compresión axial, en la del ensayo de compresión.

En la foto, un cilindro de concreto acostado entre los platos, con una tira de apoyo arriba y otra abajo: la fuerza de compresión a lo largo del diámetro vertical genera tracción en el plano que pasa por el eje, y es en ese plano donde el cilindro se parte, como muestran la grieta en la cara y la probeta ya rota sobre la mesa.

El método nació en Brasil. El ingeniero Fernando Luiz Lobo Carneiro, del Instituto Nacional de Tecnologia, en Río de Janeiro, lo presentó en la 5.ª Reunión de la ABNT, el 16 de septiembre de 1943, según la historia reunida por Rocco y colaboradores y por un artículo de la revista Transportes, de la ANPET. Según los relatos, el problema de partida fue el desplazamiento de una iglesia antigua sobre rodillos de concreto, que trabajaban acostados y comprimidos a lo largo de la generatriz, como el cilindro del ensayo. Ese mismo año, Tsuneo Akazawa llegó al mismo método en Japón, de forma independiente. Carneiro llevó el ensayo a la reunión que fundó la RILEM, en 1947, y a partir de entonces se conoció en el mundo como Brazilian test. La ASTM lo normalizó para concreto en 1962, y hoy el mismo principio se usa en rocas, mezclas asfálticas y suelos estabilizados, cada uno con su norma.

Por qué el cilindro se rompe a tracción cuando se comprime

El cilindro se rompe a tracción porque el concreto resiste unas diez veces menos a la tracción que a la compresión, y la carga diametral crea, en el plano vertical del eje, los dos esfuerzos al mismo tiempo: compresión en la vertical y tracción en la horizontal. La tracción es la primera en alcanzar el límite del material. Según la teoría de la elasticidad, en un cilindro cargado por dos fuerzas en línea, el esfuerzo horizontal a lo largo del diámetro vertical es constante y vale exactamente σ₀ = 2F / (π·d·L), que es la fórmula de la norma; la compresión vertical vale tres veces ese valor en el centro y crece sin límite junto a las líneas de carga. Esta es la solución clásica del disco comprimido, presentada por Timoshenko y Goodier.

La compresión alta queda confinada cerca de las generatrices, en una región donde el material está comprimido en las tres direcciones y resiste mucho más. Lejos de ellas, el concreto tiene una tracción casi uniforme a lo largo de buena parte del diámetro, y la fisura que nace en el centro del cilindro corre de una generatriz a la otra. El resultado es la rotura limpia en dos mitades que se ve en el laboratorio.

La carga en línea perfecta, sin embargo, aplastaría el concreto bajo los platos. Las tiras de madera reparten la fuerza en una franja angosta, y eso cambia un poco la distribución. La gráfica siguiente muestra los esfuerzos a lo largo del diámetro vertical de un cilindro de 100 mm, calculados con la solución elástica de Hondros (1959) para carga distribuida en una franja del ancho de la tira de la norma, 0.15 d. La tracción horizontal vale 0.97 σ₀ en el centro, queda entre 0.88 y 0.97 σ₀ en la mitad central del diámetro y solo se vuelve compresión al 78 % del radio, ya cerca de las tiras:

La consecuencia práctica es que la fórmula de la norma es una convención bien fundamentada, no una medida exacta. Usa el esfuerzo de la carga en línea, y la tracción real en el centro queda cerca de 3 % por debajo con la tira normalizada. Como todos los laboratorios usan la misma tira, la diferencia es la misma en todos los ensayos y el resultado es comparable. Cambiar el ancho de la tira cambia el número, como muestran las secciones de interpretación y de ejercicios.

Probetas: concreto, mortero y núcleos

La probeta de la NBR 7222 es un cilindro con relación entre longitud y diámetro (L/d) entre 1 y 2. En la práctica, eso quiere decir los mismos cilindros de la compresión axial: 10 × 20 cm o 15 × 30 cm para concreto, moldeados y curados según la NBR 5738, y 5 × 10 cm para mortero de cemento, moldeados según la NBR 7215. Entre el cuarto húmedo y el ensayo, la probeta se mantiene húmeda, porque el concreto que se seca en la superficie adquiere esfuerzos de contracción que alteran la tracción medida. El moldeo, la compactación y el curado están en la guía de los cilindros de concreto (probetas de concreto) y no se repiten aquí.

También pueden ensayarse núcleos extraídos de la estructura, siguiendo la NBR 7680 y, en lo que corresponda, la NBR 5738. El informe del núcleo lleva una salvedad: la extracción con broca de diamante puede dañar el concreto de la superficie del cilindro y reducir la tracción medida, y quien lee el resultado necesita saberlo.

Las dimensiones entran en la fórmula y por eso se miden. El diámetro es el promedio de dos diámetros perpendiculares medidos a la mitad de la longitud, con resolución de 0.1 mm; la longitud se mide a lo largo del eje, con 0.1 mm. Cuando el laboratorio controla la geometría de los moldes, como prevé la NBR 5738, pueden usarse las dimensiones nominales. A diferencia de la compresión axial, no es necesario cabecear ni rectificar las bases: la carga entra por la superficie lateral, y las bases quedan libres.

Equipo: máquina, tiras y viga complementaria

El equipo de la NBR 7222 es la máquina de compresión de las NBR 5739 y 7215, más las tiras de apoyo y, cuando hace falta, una viga de acero complementaria. La norma pide que la fuerza de rotura caiga dentro del intervalo en que la máquina fue verificada. Como la NBR 5739 exige al laboratorio de ensayo una máquina clase 1 según la ISO 7500-1 (ABNT NBR ISO 7500-1 en Brasil), la misma clase vale en la práctica para la compresión diametral; qué significa la clase y cómo se verifica la máquina está en la guía de calibración de la máquina universal de ensayos según la ISO 7500-1.

• Tiras de apoyo. Tablero duro de fibra de madera o aglomerado, sin defectos, con longitud igual o mayor que la generatriz del cilindro, ancho b = (0.15 ± 0.01)·d y espesor h = (3.5 ± 0.5) mm. En un cilindro de 100 mm, la tira tiene de 14 a 16 mm de ancho; en uno de 150 mm, de 21 a 24 mm. Cada tira sirve para una sola determinación.
• Viga o placa complementaria. Cuando el plato de la máquina es más corto que el cilindro, entre el plato y la tira se coloca una viga o placa de acero maquinado, con espesor de al menos 50 mm, caras de contacto planas dentro de 0.05 mm por cada 150 mm y ancho como mínimo igual a la distancia entre el borde del plato y el extremo del cilindro. Garantiza que la fuerza actúe en toda la generatriz.
• Dispositivo auxiliar de posicionamiento. Está permitido, siempre que no altere el resultado. La norma da como ejemplo un marco de acero que sostiene las tiras y alinea el cilindro, con altura libre menor que el diámetro.

El esquema siguiente muestra el montaje completo en un cilindro de 10 × 20 cm: a la izquierda, la sección con las dos tiras de 15 mm y el plano de rotura; a la derecha, la vista lateral, con las tiras a lo largo de los 200 mm del cilindro y la viga complementaria de acero entre el cilindro y un plato más corto:

La viga complementaria resuelve un problema de geometría común. Un cilindro de 15 × 30 cm acostado tiene 300 mm de longitud, más que el diámetro de muchos platos. Sin la viga, el plato cargaría solo el tramo central de la generatriz, y los extremos del cilindro quedarían sin carga: la fuerza se concentraría en el centro y el esfuerzo calculado con la longitud completa saldría menor que el real. Los 50 mm de acero son lo que impide que la viga se flexione bajo la carga de rotura.

Ejecución del ensayo paso a paso

La ejecución de la NBR 7222 tiene cuatro pasos después de las mediciones: marcar, montar, ajustar y cargar. Todos sirven al mismo objetivo, que es hacer que la carga entre por dos generatrices exactamente opuestas, contenidas en el mismo plano vertical que el eje de carga de la máquina.

1. Marcar. En cada base del cilindro, trazar una línea diametral, con las dos líneas en el mismo plano axial. Indican dónde quedan las generatrices cargadas. El marcado no es necesario cuando se usa el dispositivo auxiliar de posicionamiento.
2. Montar. Colocar una tira nueva sobre el plato inferior, el cilindro acostado sobre ella con las líneas en vertical, y la otra tira sobre el cilindro, de modo que el plano de las líneas coincida con el eje de aplicación de la carga.
3. Ajustar. Acercar los platos hasta que sujeten el cilindro en posición, sin carga significativa.
4. Cargar. Aplicar la carga de forma continua y sin impactos, con el esfuerzo de tracción creciendo a (0.05 ± 0.02) MPa/s hasta la rotura, y registrar la fuerza máxima F.

La velocidad se da en esfuerzo para que valga en cualquier tamaño de cilindro, pero la máquina controla fuerza. Por la propia fórmula de la norma, la velocidad en N/s es la velocidad en MPa/s multiplicada por π·d·L / 2, en mm². En un cilindro de 10 × 20, ese producto es 31,416 mm², y 0.05 MPa/s se convierten en 1.57 kN/s. La gráfica siguiente muestra la rampa hasta la rotura de un concreto de 3.00 MPa, que se rompe con 94.2 kN: a la velocidad nominal, la rotura llega a los 60 s, y los límites del intervalo llevan de 43 s a 100 s:

La tabla muestra la velocidad en kN/s y la fuerza de rotura esperada para un f_ct,sp de 3.0 MPa en los tres cilindros usuales. Es el número que el operador captura en el software, y cambia con el tamaño del cilindro:

Cilindro d × L (mm)	π·d·L / 2 (mm²)	Velocidad a 0.05 MPa/s (intervalo)	F para 3.0 MPa
50 × 100 (mortero)	7,854	393 N/s (236 a 550 N/s)	23.6 kN
100 × 200	31,416	1.57 kN/s (0.94 a 2.20 kN/s)	94.2 kN
150 × 300	70,686	3.53 kN/s (2.12 a 4.95 kN/s)	212 kN

Un detalle confunde a los operadores: los 3.53 kN/s del cilindro de 15 × 30 en la NBR 7222 son el mismo número de la compresión axial de un cilindro de 10 × 20 según la NBR 5739, a 0.45 MPa/s. La coincidencia es aritmética. Un laboratorio que guarda "3.53 kN/s" como velocidad estándar y cambia el cilindro o el ensayo sin revisar el programa carga el 10 × 20 acostado a 0.11 MPa/s, fuera del intervalo de la norma.

Cómo calcular la resistencia a la tracción por compresión diametral

La resistencia a la tracción por compresión diametral se calcula con la fuerza máxima y las dos dimensiones del cilindro:

f_ct,sp = 2F / (π·d·L), con F en newtons, y d (diámetro) y L (longitud) en milímetros. El resultado queda en MPa y se expresa con tres cifras significativas.

El factor 2/π viene de la solución elástica descrita arriba: π·d·L / 2 es el área de una "sección equivalente" que transforma la fuerza en esfuerzo horizontal en el centro. Por eso la fórmula no usa el área de la base del cilindro, π·d²/4, que solo interviene en la compresión axial. El resultado se reporta con tres cifras significativas (2.79 MPa, no 2.8 ni 2.788), porque eso corresponde a la resolución de la fuerza y de las dimensiones medidas.

El informe de la NBR 7222 (la norma brasileña de tracción por compresión diametral de concreto) reúne la identificación y el resultado de cada probeta:

• procedencia, identificación y cantidad de probetas, con la recomendación de al menos dos por edad;
• fechas de moldeo y de ensayo, y edad;
• diámetro y longitud;
• defectos observados en la probeta;
• fuerza máxima y f_ct,sp de cada probeta, por separado;
• referencia a la norma y, para núcleos extraídos, la salvedad sobre el efecto de la extracción.

La norma no pide promediar ni descartar valores: el informe presenta los resultados individuales. El ensayo solo da la fuerza máxima. No hay curva que interpretar ni meseta o módulo que extraer, y por eso la NBR 7222 no exige extensómetro. La fuerza se mide con la celda de carga de la máquina, y el software registra el pico en el instante en que la grieta atraviesa el cilindro y la fuerza cae de golpe.

Cuánto resiste el concreto a la tracción: fct,sp, NBR 6118 y flexión

La resistencia del concreto a la tracción es de alrededor de una décima parte de su resistencia a la compresión: según la estimación de la NBR 6118, los concretos estructurales usuales, de 20 a 50 MPa, tienen una tracción directa media de entre 2.2 y 4.1 MPa. El f_ct,sp de la NBR 7222 queda por encima de esos valores porque es una tracción indirecta, y la norma de diseño convierte uno en otro. La tracción por flexión en prismas (módulo de ruptura), que se usa en pavimentos, se explica en la guía de la NBR 12142.

La ABNT NBR 6118:2023, norma brasileña de diseño de estructuras de concreto, define la tracción directa f_ct a partir de los dos ensayos indirectos: f_ct = 0.9·f_ct,sp para la compresión diametral y f_ct = 0.7·f_ct,f para la tracción por flexión en prismas, según la NBR 12142. Sin ensayo, estima la tracción media con f_ct,m = 0.3·f_ck^2/3 para concretos hasta C50, y los valores característicos inferior y superior con f_ctk,inf = 0.7·f_ct,m y f_ctk,sup = 1.3·f_ct,m. El Eurocódigo 2 usa el mismo factor de 0.9 y la misma estimación. La tabla muestra los cálculos para las clases usuales. La última columna es el f_ct,sp equivalente, es decir, lo que se espera leer en el ensayo:

fck (MPa)	fct,m (MPa)	fctk,inf (MPa)	fct,sp equivalente (MPa)
20	2.21	1.55	2.46
25	2.56	1.80	2.85
30	2.90	2.03	3.22
40	3.51	2.46	3.90
50	4.07	2.85	4.52

Los dos ensayos indirectos no dan el mismo número para el mismo concreto. La tracción por flexión sale mayor porque solo la fibra más externa del prisma alcanza el esfuerzo máximo, y el material de alrededor, menos esforzado, ayuda a contener la grieta. En la compresión diametral, en cambio, toda la mitad central del diámetro está cerca del esfuerzo máximo. De ahí los factores distintos de la NBR 6118: 0.7 para la flexión y 0.9 para la compresión diametral. En concretos para pavimento, Balbo (Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, 2013) midió en 244 probetas una tracción por flexión que en promedio fue 1.32 veces la tracción por compresión diametral. El ensayo de flexión en general, a 3 y 4 puntos, se explica en la guía del ensayo de flexión.

La tracción del concreto interviene en el diseño en verificaciones específicas: agrietamiento, momento de agrietamiento, anclaje y algunos mecanismos de cortante. En el diseño de mezclas para pavimentos de concreto, la resistencia de referencia es la tracción por flexión, no la compresión diametral. La resistencia a la tracción de los metales, medida en tracción directa, es una magnitud de otra naturaleza, propia de un material dúctil, y no se compara con el f_ct,sp de un material frágil.

NBR 7222, EN 12390-6, ASTM C496 y DNIT 136

La NBR 7222, la europea EN 12390-6 y la estadounidense ASTM C496 usan la misma fórmula y el mismo principio, pero difieren en la tira de apoyo y en la velocidad de carga, así que sus resultados no son intercambiables. La tabla resume las tres normas de concreto:

Concepto	NBR 7222:2011	EN 12390-6:2023	ASTM C496/C496M-17
Situación	vigente (confirmada en 04/2024)	vigente, sustituyó a la de 2009	retirada el 03/07/2026, sin sustituta
Tira	tablero duro de fibra, b = 0.15·d, h = 3.5 mm	tablero duro (≥ 900 kg/m³), 15 mm × 4 mm	triplay de 3.2 mm, de unos 25 mm de ancho
Velocidad de carga	0.05 ± 0.02 MPa/s	0.04 a 0.06 MPa/s	0.7 a 1.4 MPa/min (0.012 a 0.023 MPa/s)
Fórmula	2F / (π·d·L)	2F / (π·L·d)	2P / (π·l·d)

Los datos de la EN 12390-6:2023 provienen de la vista previa pública del texto final (FprEN 12390-6:2023). La edición de 2023 también restringió el ensayo a cilindros con tiras de tablero duro, después de que un programa interlaboratorio mostró que los cubos daban una tracción alrededor de 10 % mayor. Los de la ASTM C496 provienen de la edición de 2017, la última antes de su retiro. La diferencia de velocidad es grande: 0.05 MPa/s equivalen a 3.0 MPa/min, de 2 a 4 veces la velocidad estadounidense, y cuanto más rápida es la carga, mayor es la fuerza de ruptura que soporta un material frágil. El ancho de la tira también difiere: la NBR lo hace proporcional al diámetro, mientras que la europea lo fija en 15 mm, lo que da la misma relación b/d de la norma brasileña en un cilindro de 100 mm. En el ámbito internacional, la ISO 1920-4:2020 también cubre este ensayo, junto con la compresión y la flexión.

En mezclas asfálticas, el mismo principio lo aplica la DNIT 136/2018-ME (norma brasileña de carreteras), que mide la resistencia a la tracción (RT) de probetas Marshall o giratorias a 25 °C, con carga por desplazamiento a 0.8 ± 0.1 mm/s, y no por esfuerzo. La RT define la carga del ensayo de módulo de resiliencia por compresión diametral, según la DNIT 135/2018-ME, y alimenta el diseño de pavimentos. Los números del concreto no valen para el asfalto, y viceversa. Los suelos estabilizados con ceniza volante y cal tienen la DNER-ME 181/94, y las rocas, la ASTM D3967-23, que ensaya discos de núcleo. Por eso una búsqueda de "compresión diametral" mezcla páginas de concreto, asfalto y suelos: el nombre es el mismo, la norma no.

Mortero en la NBR 7222 y en la NBR 13279

La NBR 7222 aplica al mortero moldeado en cilindros, con la misma fórmula, las mismas tiras proporcionales al diámetro y la misma velocidad de carga. Es el caso de los cilindros de 5 × 10 cm de mortero de cemento, moldeados como indica la NBR 7215 (norma brasileña de resistencia a la compresión del cemento), y de los morteros de alta resistencia para pisos, cuya norma, la NBR 12041, prevé compresión simple y tracción por compresión diametral.

El mortero de junteo y de recubrimiento (aplanado), sin embargo, no se controla así. Para él, el ensayo de rutina es el de la NBR 13279 (norma brasileña de flexión y compresión de morteros), en prismas de 4 × 4 × 16 cm que se ensayan primero a flexión y luego, en sus mitades, a compresión. Quien busque la tracción de un mortero de recubrimiento debe usar la NBR 13279, explicada en la guía de la NBR 13279; la NBR 7222 aplica cuando la probeta es un cilindro.

Cómo interpretar la norma

El texto de la NBR 7222 es breve y da los números sin explicar de dónde vienen. Los puntos siguientes son los que más dudas generan en el laboratorio y al leer informes, con la razón detrás de cada uno.

¿Por qué el fct,sp es mayor que la tracción directa?

Porque en la compresión diametral el concreto del plano de ruptura no está solo a tracción: está traccionado en dirección horizontal y comprimido en dirección vertical, con una compresión de alrededor de tres veces la tracción. En un material frágil, la grieta nace en el defecto más desfavorable del volumen esforzado. En el ensayo de tracción directa, todo el cilindro está bajo el esfuerzo máximo y la probabilidad de que haya un defecto crítico es mayor; en la compresión diametral, solo una franja del plano central está cerca del máximo. El resultado indirecto queda por encima, y la NBR 6118 descuenta la diferencia con el factor 0.9.

¿Por qué el ancho de la tira cambia el resultado?

Porque la tira define cómo entra la carga en el cilindro. Cuanto más ancha, más se reparte la carga, menor es la tracción en el centro para la misma fuerza y mayor es la fuerza necesaria para romper. Según la solución de Hondros, la tracción en el centro baja de 0.998 σ₀ con una tira de 4 % del diámetro a 0.970 σ₀ con una de 15 % y a 0.916 σ₀ con una de 25 %. Ensayos reportados por Rocco y colaboradores mostraron que pasar la tira de 4 % a 16 % del diámetro elevó la carga de ruptura entre 25 % y 30 %. Por eso la norma fija b = 0.15·d y prohíbe reutilizar la tira: una tira ya aplastada es más delgada y más dura, y cambia la franja de contacto.

¿Por qué la velocidad de carga es nueve veces menor que en la NBR 5739?

Porque lo que se busca igualar es la duración del ensayo, no la velocidad. La compresión axial según la NBR 5739 (la norma brasileña de ensayo de compresión de concreto) sube a 0.45 MPa/s hasta unos 30 MPa, lo que da unos 67 s; la compresión diametral sube a 0.05 MPa/s hasta unos 3 MPa, lo que da unos 60 s. Como la tracción es alrededor de una décima parte de la compresión, la velocidad también lo es. Con la velocidad de la compresión, el cilindro acostado rompería en 7 s, demasiado rápido para registrar el pico con confianza y con un resultado inflado por la velocidad.

¿Por qué dos probetas por edad y no una?

Porque la tracción del concreto es más dispersa que la compresión: depende del mayor defecto en el plano de ruptura, y un poro o un agregado mal adherido en ese plano baja el valor de un cilindro. Con un solo resultado no hay forma de separar el concreto del azar. La declaración de precisión de la ASTM C496, en su edición de 2011, da una referencia del orden de magnitud: coeficiente de variación de 5 % entre cilindros de la misma revoltura, y dos resultados de un mismo operador no deberían diferir más de 14 % del promedio.

¿La ruptura tiene que pasar por el plano de las tiras?

Sí: la ruptura válida es una grieta en el plano diametral vertical, que separa el cilindro en dos mitades. Cuñas aplastadas junto a las tiras, grietas inclinadas o rupturas fuera del plano indican desalineación entre el cilindro y el eje de carga, platos no paralelos, o una tira irregular o reutilizada. La NBR 7222 no incluye una lista de tipos de falla como la NBR 5739, pero pide reportar los defectos; registrar el tipo de falla ayuda a explicar un valor atípico.

¿El ensayo vale para concreto con fibras?

Con cuidado. La fórmula supone un material frágil y elástico hasta la ruptura, que se separa en dos cuando la grieta atraviesa el plano. Con contenidos altos de fibras de acero, la grieta se abre, la fuerza baja poco y vuelve a subir, y el cilindro no se separa. El pico se sigue registrando, pero ya no representa la tracción de un material frágil, y el resultado solo es comparable con otro concreto con la misma fibra y el mismo contenido. Para el comportamiento posagrietamiento del concreto con fibras se usan más los ensayos de flexión.

Ejercicios resueltos

Los ejercicios usan datos ilustrativos, calculados con la fórmula y la velocidad de carga de la NBR 7222:2011 y con las relaciones de la NBR 6118:2023.

1. f_ct,sp de un cilindro de concreto de 10 × 20. d = 100 mm, L = 200 mm, F = 87.6 kN.

• π·d·L = π × 100 × 200 = 62,832 mm².
• f_ct,sp = 2 × 87,600 / 62,832 = 175,200 / 62,832 = 2.788 MPa, que con tres cifras significativas se reporta como 2.79 MPa.
• Tracción directa según la NBR 6118: f_ct = 0.9 × 2.79 = 2.51 MPa.

2. Velocidad de carga y duración en un cilindro de 15 × 30. d = 150 mm, L = 300 mm, ruptura con F = 220 kN.

• π·d·L / 2 = π × 150 × 300 / 2 = 70,686 mm².
• f_ct,sp = 220,000 / 70,686 = 3.11 MPa.
• Velocidad nominal: 0.05 × 70,686 = 3,534 N/s = 3.53 kN/s; intervalo de 0.03 a 0.07 MPa/s: 2.12 a 4.95 kN/s.
• Tiempo hasta la ruptura: 3.11 / 0.05 = 62 s; en los límites del intervalo, de 44 s a 104 s.

3. Mortero en cilindro de 5 × 10. d = 50 mm, L = 100 mm, F = 12.0 kN.

• f_ct,sp = 2 × 12,000 / (π × 50 × 100) = 24,000 / 15,708 = 1.53 MPa.
• Velocidad a programar: 0.05 × 15,708 / 2 = 393 N/s, unos 0.39 kN/s. Una máquina que no controla velocidades tan bajas con estabilidad no sirve para este cilindro.

4. Prever la fuerza y elegir la máquina. Un laboratorio va a ensayar concretos de C30 a C50, en cilindros de 10 × 20 y de 15 × 30. La previsión usa la NBR 6118: la tracción directa se convierte en f_ct,sp equivalente (dividiendo entre 0.9) y se toma el valor característico superior para cubrir los cilindros más resistentes.

• C30: f_ct,m = 0.3 × 30^2/3 = 0.3 × 9.655 = 2.90 MPa; f_ct,sp esperado = 2.90 / 0.9 = 3.22 MPa. Superior: 1.3 × 2.90 / 0.9 = 4.18 MPa.
• Fuerza en el de 10 × 20 (31,416 mm²): media 3.22 × 31,416 = 101 kN; superior 4.18 × 31,416 = 131 kN.
• Fuerza en el de 15 × 30 (70,686 mm²): media 3.22 × 70,686 = 227 kN; superior 4.18 × 70,686 = 296 kN.
• C50: f_ct,m = 0.3 × 50^2/3 = 4.07 MPa; superior en f_ct,sp = 1.3 × 4.07 / 0.9 = 5.88 MPa, o sea, 185 kN en el de 10 × 20 y 416 kN en el de 15 × 30.

Conclusión: para cilindros de 10 × 20 hasta C50, una máquina de 200 a 300 kN alcanza con margen. Para cilindros de 15 × 30, los 300 kN quedan al límite ya con un C30 y no bastan para un C50: ese intervalo requiere 600 kN. En la práctica, la misma máquina también hace la compresión axial de esos cilindros, que requiere mucha más fuerza, y la capacidad suele decidirse por ella.

5. Dos probetas de la misma edad. Dos cilindros de 10 × 20 dieron 2.79 MPa y 2.95 MPa. El informe presenta los dos valores individuales, como pide la norma. La diferencia es de 0.16 MPa, o 0.16 / 2.87 = 5.6 % del promedio de 2.87 MPa, muy por debajo del 14 % que la declaración de precisión de la ASTM C496 usaba como límite para dos resultados: no hay indicios de un problema en el ensayo.

6. El efecto de usar la tira equivocada. Un laboratorio adopta la tira de unos 25 mm de la norma estadounidense en un cilindro de 100 mm, con b/d = 0.25 en lugar de 0.15. Según la solución elástica de Hondros, la tracción en el centro, para la misma fuerza, baja de 0.970 σ₀ a 0.916 σ₀, una relación de 0.916 / 0.970 = 0.944, es decir, una reducción de 5.6 %. Para romper, el cilindro necesita una fuerza mayor, y el f_ct,sp calculado sale por encima de lo que daría la tira correcta. El número proviene de un modelo elástico y sirve para mostrar el sentido y el orden de magnitud del error, no para corregir resultados.

Errores comunes en la aplicación de la NBR 7222

Los errores más frecuentes en procedimientos internos, informes y contenidos que circulan en internet vienen de tres fuentes: el documento equivocado, el número equivocado y la interpretación equivocada del resultado:

1. Usar el 1er Proyecto de 2010 como norma. El PDF del borrador se posiciona bien en las búsquedas, no tiene valor normativo y escribe el ancho de la tira con una unidad equivocada.
2. Calcular el esfuerzo con el área de la base. Dividir F entre π·d²/4 da una "resistencia a la compresión" sin sentido en el cilindro acostado. La fórmula es 2F / (π·d·L), y no F/A, como aplica un contenido bien posicionado en la búsqueda de "ensayo de compresión diametral".
3. Tratar el f_ct,sp como tracción directa. Para el diseño, f_ct = 0.9·f_ct,sp.
4. Confundir el factor de la flexión con el de la compresión diametral. 0.7 vale para el f_ct,f del prisma; 0.9, para el f_ct,sp del cilindro.
5. Reutilizar la tira o usar un ancho equivocado. La tira es de un solo uso y mide 0.15 veces el diámetro: 15 mm en un cilindro de 100 mm y 22.5 mm en uno de 150 mm.
6. Programar la tasa de la NBR 5739 (la norma brasileña de ensayo de compresión de concreto). 0.45 MPa/s es la tasa de la compresión axial, nueve veces mayor.
7. Programar la misma tasa en kN/s para cilindros diferentes. 1.57 kN/s es la del 10 × 20; el 15 × 30 requiere 3.53 kN/s.
8. Usar la tasa de la ASTM C496. 0.7 a 1.4 MPa/min queda por debajo del mínimo de la NBR, de 0.03 MPa/s, o 1.8 MPa/min. Además, la ASTM C496 fue retirada en julio de 2026.
9. Cargar sin viga complementaria con un plato corto. Los extremos del cilindro quedan sin carga, y el esfuerzo calculado con la longitud completa resulta erróneo.
10. Desalinear el plano de las generatrices con el eje de carga. La ruptura sale inclinada o con cuñas, y el valor baja. El trazado de las líneas diametrales, o el dispositivo de posicionamiento, existe para eso.
11. Dejar que la probeta se seque antes del ensayo. La norma pide que se mantenga húmeda entre el curado y la ruptura.
12. Reportar solo el promedio. El informe presenta el f_ct,sp de cada probeta, con tres cifras significativas.
13. Aplicar la NBR 7222 a mezclas asfálticas. El asfalto sigue la DNIT 136/2018-ME (norma brasileña de tracción indirecta de mezclas asfálticas), con control por desplazamiento y temperatura fija.
14. Confiar en el aviso de "norma cancelada" de sitios de venta. Algunos catálogos muestran un aviso genérico en todas las normas; lo que vale es el campo de situación de la ficha, que muestra la NBR 7222 vigente.

Equipo para el ensayo de la NBR 7222

El ensayo de compresión diametral requiere una máquina de compresión con control de tasa estable en valores bajos, de algunos cientos de N/s a pocos kN/s, registro de la fuerza máxima y platos, o viga complementaria, que cubran la longitud completa del cilindro. La prensa para concreto (eléctrica e hidráulica) de Biopdi está dedicada a la compresión y atiende la rutina de ruptura de cilindros. La máquina universal de ensayos de doble columna hace el mismo ensayo con los platos de compresión, con el dispositivo de la norma montado entre ellos: las tiras de tablero de fibra y, cuando es necesario, la viga complementaria y la plantilla de posicionamiento. En la misma estructura, también realiza la compresión axial de los cilindros y otros ensayos.

La capacidad sigue el ejercicio 4: los cilindros 10 × 20 se rompen acostados en el rango de 100 a 185 kN, dentro de la máquina de 100 a 200 kN o de la máquina de 300 kN; los cilindros 15 × 30 de resistencias altas requieren la máquina de 600 kN. La celda de carga de la línea M2 es clase 1 según ISO 7500-1 (ABNT NBR ISO 7500-1:2023 en Brasil), y la clase de la máquina montada resulta de la verificación en el laboratorio de calibración. El software BioLab convierte la tasa en MPa/s a kN/s a partir del diámetro y la longitud ingresados, registra la fuerza máxima, calcula el f_ct,sp y emite el informe. El panel siguiente muestra la máquina, la función de cada parte en este ensayo y el accesorio utilizado.

Para comparar los modelos, consulte la guía de la máquina universal de ensayos; la configuración para cada norma se define en la cotización.

Normas citadas: edición y situación

Las normas de esta guía son la NBR 7222, las normas brasileñas a las que remite o que usan su resultado, y las equivalentes extranjeras. La NBR 7222 se verificó el 02/10/2026 en el catálogo de Target; las demás ABNT, el 30/09/2026 en el mismo catálogo. La ASTM C496/C496M y la ASTM D3967 se verificaron el 02/10/2026 en la página oficial de ASTM; la ISO 1920-4, el 30/09/2026; y la EN 12390-6, mediante la edición británica BS EN 12390-6:2023, de noviembre de 2023, que sustituyó a la de 2009.

Norma	Tema	Edición y situación
ABNT NBR 7222	tracción por compresión diametral de cilindros de concreto y mortero	2011, vigente (confirmada 04/2024)
ABNT NBR 5739	compresión de cilindros de concreto; define la máquina	2018, vigente (confirmada 12/2023)
ABNT NBR 5738	moldeo y curado de las probetas	2015 (fe de erratas 2016), vigente
ABNT NBR 7680-1	núcleos (corazones) de concreto	2015, vigente
ABNT NBR 6118	diseño de estructuras de concreto (fct = 0.9·fct,sp)	2023, con enmienda de 03/2026, vigente
ABNT NBR 12142	tracción en la flexión de prismas de concreto	2010, vigente (confirmada 04/2024)
ABNT NBR 13279	mortero, tracción en la flexión y compresión	2005, vigente (confirmada 11/2023)
ABNT NBR ISO 7500-1	verificación y clase de la máquina	2023, vigente
EN 12390-6	tracción por compresión diametral (Europa)	2023, sustituye a la de 2009
ASTM C496/C496M	compresión diametral de cilindros de concreto (EUA)	C496/C496M-17, retirada el 03/07/2026, sin sustituta
ISO 1920-4	compresión, flexión y compresión diametral de concreto	2020, confirmada en 2025
ASTM D3967	compresión diametral de núcleos de roca	D3967-23, activa
DNIT 136/2018-ME	resistencia a la tracción de mezclas asfálticas	2018
DNER-ME 181/94	suelos estabilizados con ceniza volante y cal	1994