A diferencia de los materiales elásticos, el concreto carece de un grado de proporcionalidad entre los esfuerzos y las deformaciones, y los fenómenos de flujo plástico y de contracción son un tanto similares.
El efecto del flujo plástico es equivalente a una disminución en el módulo de elasticidad; por lo tanto, los valores del módulo de elasticidad pueden usarse sólo para el cálculo de las deformaciones que se presentarán inmediatamente después de las cargas de servicio.
Las propiedades de los concretos, tales como relación esfuerzo-deformación, módulo de elasticidad, esfuerzo de tensión, esfuerzo cortante y esfuerzo de adherencia están generalmente expresados en términos del esfuerzo generado en cilindros sometidos a compresión uniaxial de 6 x 30 cm.

Estas expresiones se han basado generalmente en datos experimentales para esfuerzos de compresión en concretos menores de 410 kg/cm2.

Sabemos que las gráficas de esfuerzo - deformación para diversos concretos, están en función de la resistencia del concreto y de las características de los agregados de que está compuesto; sin embargo, la curva obedece principalmente a la resistencia del concreto.

Así pues, sabemos que para concretos con mayor resistencia a la compresión, la curva esfuerzo-deformación se vuelve en su parte ascendente más recta y más empinada que la que se observa en concretos de baja resistencia. Así mismo, la parte descendente de la curva también se vuelve más empinada para concretos de alta resistencia.

Al mismo tiempo, sabemos que los valores del módulo de elasticidad se determinan como la pendiente de la tangente para la curva esfuerzo-deformación en compresión uniaxial, en un punto aproximadamente ubicado a 25% del esfuerzo máximo alcanzado, obteniendo valores que van de 290,000 kg/cm2 hasta 360,000 kg/cm2 para concretos que tienen esfuerzos de compresión en un rango de 690 a 760 kg/cm2.
Sin embargo, para concretos con alta resistencia ( resistencias mayores a los 800 kg/cm2), los módulos de elasticidad determinados por varios investigadores son del orden de 310,000 a 450,000 kg/cm2, dependiendo del modo y método de determinación del módulo.
Una comparación de los valores determinados experimentalmente para el módulo de elasticidad con estas predicciones y por (¿será con?) la expresión dada en ACI 318 para concretos con baja resistencia, se observa que en (¿no sobra?) dicha expresión sobre estima el módulo de elasticidad para concretos de alta resistencia arriba de 410 kg/cm2.
Tal y como lo correlaciona el ACI 363, la relación entre el módulo de electricidad Ec y el esfuerzo de compresión en el concreto "f'c" para concretos de peso normal varía, haciendo un ajuste a la fórmula para determinarlo.
Es importante entender que, de acuerdo con las pruebas experimentales para determinar el módulo de elasticidad de los concretos, éstas (¿ o éste?) se determinan como la pendiente de la tangente en el punto antes mencionado, y como este punto se ubica en la parte ascendente de la gráfica, en donde para concretos de alta resistencia la curva se hace más recta e inclinada, entonces los valores de la pendiente aumentan, considerando de esta forma que al hablar de concretos con altos módulos de elasticidad, estamos hablando de concretos de alta resistencia. Por lo tanto, vale la pena hablar entonces de concreto de alta resistencia.

Más y más resistentes
La terminología actual que se aplica a concretos de alta resistencia "high strenght concrete", en realidad es muy subjetiva, ya que si miramos atrás, veremos que la evolución que han tenido los concretos ha obligado a "mover" ciertos parámetros sin necesidad de cambiar los conceptos. De esta manera, vemos que en los años treinta el concepto de concreto de "alta resistencia" se aplicaba a concretos con resistencias del orden de los 200 kg/cm2 (20 Mpa), luego la tecnología hizo que estos concretos evolucionaran y entonces, en los años cincuenta, los concretos de "alta resistencia" ya desarrollaban 280 kg/cm2, llegando casi a 350 kg/cm2, por lo que los concretos con valores de resistencia menores de 200 kg/cm2 fueron considerados concretos de "baja resistencia" (low strenght concrete). Para esas épocas, era muy difícil producir un concreto con tales características de resistencia.
Es evidente que la tecnología no se detiene, y hoy estamos hablando de que los concretos considerados de alta resistencia son los que desarrollan resistencias mayores de 800 kg/cm2.
Actualmente está en estudio el producir con una alta calidad agregados artificiales que logren desarrollar resistencias en el concreto del orden de hasta 7,000 kg/cm2.
Si todo esto lo transcribimos en relación con los módulos de elasticidad, concluiremos que, conforme pasa el tiempo, estamos logrando elevar el valor de este módulo en los concretos, lo que nos permitirá obtener diseños menos robustos en nuestras estructuras, con sus beneficios desde el punto de vista de espacios en la arquitectura. Sin embargo, por la experiencia que se va acumulando, nos damos cuenta de que, al tener estructuras "más resistentes" pero "menos robustas", las condiciones de falla en estos casos seguramente serán de mayor riesgo, es decir, estaremos trabajando con estructuras que en su interior desarrollen elevados niveles de esfuerzo en los que, a juicio del que suscribe, la falla o colapso del elemento estructural no dependerá de la capacidad resistente del concreto, sino más bien se empezará a desviar hacia los demás materiales que intervienen en su conformación, al mismo tiempo que nos obligará a cuidar de manera importante la creación de nuevos procedimientos constructivos y a lograr una excelente mano de obra en la elaboración de las construcciones, así como también en la supervisión de las mismas. Concretamente, tenderemos poco a poco a limitarnos por las capacidades del ser humano para construir y no por la tecnología a desarrollar para los materiales.
Vale la pena que nos sentemos a pensar en el futuro y logremos visualizar que de nada servirá tener materiales de excelente calidad, desarrollados con la más alta tecnología, mientras nuestras capacidades para construir no las desarrollemos en la misma proporción.

* Ingeniero Civil, director general de Fernández Herrera Consultores, S.A. de C.V.