Diseño de Mortero

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

DISEÑO DE MORTERO

I. INTRODUCCIÓN :En la Construcción Civil es muy importante en nuestra carrera profesional pero hoy en día muchas veces no se toma en cuenta el tipo de material a usar; es decir no se hace un estudio previo de sus propiedades y de ahí poder determinar para que tipo de obras está destinado su empleo, es por eso que fracasan obras por no haber hecho los más elementales estudios de los materiales a emplear y su confiabilidad o no en ellos una vez culminada la construcción.Estos materiales son: el Cemento, que como por ejemplo estos dos a veces se toma como un estándar y se usa para todo tipo de obra sin tomar en cuenta que existen especificaciones parámetros y cualidades que los clasifican en diferentes tipos y sus usos está indicado en obras en las que por sus propiedades serán los más óptimos. Esto también depende del lugar de la obra, las condiciones ambientales, etc. Es por ello que recalcamos el papel preponderante que juega el estudio de las propiedades de todo material antes de su empleo en toda construcción a realizar, pues de este factor dependerá el éxito o fracaso de la misma, lo cual es una muestra de la calidad del profesional en Ingeniería Civil.

II. OBJETIVOS

Determinar mediante los ensayos respectivos las propiedades mecánicas de los morteros.

Familiarizarnos con este tipo de ensayos y así obtener muestras más bien diseñadas.

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCION 1


III. REVISIÓN LITERARIA

1. MORTERO

Material de construcción formado principalmente por la mezcla de aglomerantes inorgánicos (yeso, cal, cemento, etc.) y agregado fino (arena), que se realiza por vía húmeda y endurece (fragua) a consecuencia de unos procesos químicos que en ella se producen.El mortero se adhiere a las superficies más o menos irregulares de los ladrillos o bloques y da al conjunto cierta compacidad y resistencia a la compresión.Los morteros se denominan según el conglomerante utilizado: mortero de cal, de cemento o yeso. Aquellos en los que intervienen dos conglomerantes reciben el nombre de “MORTEROS BASTARDOS”.

2. AGLOMERANTES

Los aglomerantes son compuestos formados por una o varias sustancias, capaces de adherirse a otros materiales y unirlos fuertemente al endurecerse, permaneciendo relativamente constantes ante el poder destructivo de la intemperie.La naturaleza de estos aglomerantes es muy variada, pudiendo provenir de materia orgánica tal como resinas o polímeros, o materia inorgánica, siendo los más representativos los aglomerantes pertenecientes al grupo de los cálcicos, entre los cuales se hallan la cal, yeso y cemento.Poseen propiedades características, tales como su fabricación, su reacción con el agua, su tiempo de fraguado, etc.

3. CEMENTO

Es un aglomerante artificial obtenido al reaccionar cal, sílice, alúmina y óxido de fierro principalmente, acompañado de algunas impurezas, a altas temperaturas.Es capaz de desarrollar altas resistencias una vez que ha fraguado y endurecido, debido a la cohesión de sus granos y su poder adherente.

4. TIEMPO DE FRAGUADO



Viene a ser el proceso por el cual una masa húmeda, en principio moldeable, se torna rígida y llega a ser impenetrable.

5. RELACIÓN AGUA / AGLOMERANTE

Es la cantidad de agua que se requiere para realizar la mezcla con una determinada cantidad de aglomerante.

6. MORTERO DE CEMENTO

Los morteros se usan generalmente para trabajos de mayor resistencia que los de cales hidráulicas. Por la duración de su fraguado se dividen en morteros de fraguado lento y morteros de fraguado rápido. Sus aplicaciones prácticas son todas aquellas donde se necesita un aglomerante, diferenciándose solamente en la proporción de la dosificación.

7. MORTEROS DE CEMENTO PORTLAND.

El mortero de cemento Portland es el mejor aglomerado para trabajos de importancia en la construcción, como son muros, bóvedas, macizos muy cargados, buenos cimientos, forjados de cornisa, pavimentos, revoques impermeables, enlucidos exteriores de fosas, cisternas, depósitos y, en general, todos aquellos trabajos que necesitan gran resistencia o preservarse del agua o de los agentes atmosféricos. Este tiene la propiedad de endurecerse en menos de dos horas debajo del agua.Debemos advertir que al hablar del cemento Portland nos referimos al Portland artificial, y que si bien el natural puede tener las mismas propiedades, es corrientemente de calidades irregulares, lo que no lo hace tan aplicable en estos tipos de trabajo.El agua necesaria para obtener un mortero de Portland oscila entre el 16 y 25 % del volumen de los materiales empleados.La dosificación práctica para confeccionar morteros de Portland para muros cargados, pilares, entrepaño, etc., es: 11 capazos de arena por saco de 50 kg de cemento Portland.

APLICACIÓN DE LOS MORTEROS DE CEMENTO

Mortero DosificaciónKg

cementoAplicaciones

Cemento lento 01:03 380 Muros, ladrillo y manpostería.

Cemento lento 01:04 300 Muros, ladrillo y manpostería

Cemento lento 01:05 245 Cimientos

Cemento rápido 01:01 830Doblado de bóvedas, bovedillas y

soleras

Cemento rápido 01:02 525Doblado de bóvedas, bovedillas y

soleras.Cemento portland 01:01 980 Enlucidos.



Cemento portland 1:1 ½ 770 Revoques impermeables.

Cemento portland 01:02 630 Forjado de cornisas.

Cemento portland 01:03 470 Bóvedas y muros muy cargados.

Cemento portland 01:04 370 Muros poco cargados.

Cemento portland 01:06 260 Cimientos

Cemento portland 01:08 205 Muros sin carga.

Cemento portland 01:10 165 Rellenos.Bastardo (cal y

portland)01:01:06 240 Muros cargados

Bastardo (cal y portland)

01:01:08 185 Muros poco cargados

Bastardo (cal y portland)

01:01:10 150 Cimientos

Cemento lento-portland

01:01:05 265 Muros, ladrillo y manpostería

Cemento lento-portland.

01:01:06 230 Muros, ladrillo y manpostería.

IV. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA



Las probetas de mortero utilizadas para el ensayo fueron realizadas por el docente, con las siguientes características: Dosificación: 1:3, 1volumen de cemento y 3 volúmenes de arena.

La relación agua cemento utilizada fue: 0.5 Se colocó el mortero en los moldes respectivos

La edad de la probeta fue de 15 días



Se repartió una muestra a cada grupo, logrando así tener un total de 12 muestras de las cuales 6 fueron sometidas al ensayo de compresión y 6 al ensayo de tracción.NOTA: Para hallar el módulo de elasticidad se traza, en la gráfica, una recta desde el punto donde se ubica la deformación unitaria igual a 0.002 (mm./mm.) hasta el punto del esfuerzo máximo de la gráfica. Esta recta forma un ángulo con la horizontal, la tangente de este ángulo es igual al módulo de elasticidad.

E=tan θ

ENSAYO A LA COMPRESION

PROBETA N°1:

AREA: 23.758 cm2

CARGA ÚLTIMA: 4090 KgALTURA: 99.5 mm

CARGA DEFORMACION

DEF. UNIT. ESFUERZO

0 0.00 0.000 0.00200 0.70 0.007 8.42400 0.92 0.009 16.84600 1.03 0.010 25.25800 1.10 0.011 33.671000 1.15 0.012 42.091200 1.20 0.012 50.511400 1.24 0.012 58.931600 1.28 0.013 67.351800 1.34 0.013 75.762000 1.37 0.014 84.182200 1.41 0.014 92.60



2400 1.45 0.015 101.022600 1.49 0.015 109.442800 1.53 0.015 117.863000 1.58 0.016 126.273200 1.63 0.016 134.693400 1.67 0.017 143.113600 1.73 0.017 151.533800 1.80 0.018 159.954000 1.86 0.019 168.36

Grafica esfuerzo vs. Deformación unitaria

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

esfuerzo vs. deformacion unitaria

u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^2)

De acuerdo al diagrama se puede obtener los siguientes valores:

esfuerzo Kg/cm^2 Defor. unitaria rot. 168.36 0.019 max. 168.36 0.019 L.P.E 100 0.014 diseño 70 0.013

PROBETA 2:

AREA: 20.83 cm2


CARGA DEFORMACION DEF. UNIT. ESFUERZO0 0 0.000 0.00



200 0.3 0.003 9.60400 0.4 0.004 19.20600 0.45 0.005 28.80800 0.53 0.005 38.41

1000 0.55 0.006 48.011200 0.6 0.006 57.611400 0.64 0.006 67.211600 0.67 0.007 76.811800 0.7 0.007 86.412000 0.74 0.007 96.022200 0.78 0.008 105.622400 0.81 0.008 115.222600 0.85 0.009 124.822800 0.88 0.009 134.423000 0.93 0.009 144.023200 0.96 0.010 153.623400 1 0.010 163.233600 1.04 0.010 172.833800 1.08 0.011 182.434000 1.15 0.012 192.03




0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

esfuerzo vs. deformacion

u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)


esfuerzo Kg/cm^2 Defor. unitaria rot. 192.03 0.011 max. 192.03 0.011 L.P.E 110.2 0.0074 diseño 77.14 0.0062

PROBETA 3:

AREA: 21.05 cm2


CARGA DEFORMACION DEF. UNIT. ESFUERZO0 0 0.000 0.00

200 0.15 0.002 9.50400 0.45 0.005 19.00600 0.55 0.006 28.50800 0.6 0.006 38.00

1000 0.7 0.007 47.511200 0.9 0.009 57.011400 1.05 0.011 66.511600 1.18 0.012 76.011800 1.2 0.012 85.512000 1.28 0.013 95.01



2200 1.35 0.014 104.512400 1.4 0.014 114.012600 1.45 0.015 123.522800 1.47 0.015 133.023000 1.52 0.015 142.523200 1.65 0.017 152.023400 1.7 0.017 161.523600 1.8 0.018 171.023800 1.9 0.019 180.524000 1.98 0.020 190.02


0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.000.00

20.0040.0060.0080.00

100.00120.00140.00160.00180.00200.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)



PROBETA 4: AREA: 20.43 cm2




CARGA DEFORMACION DEF. UNIT. ESFUERZO0 0 0.000 0.00200 0.23 0.002 9.79400 0.35 0.004 19.58600 0.42 0.004 29.37800 0.5 0.005 39.161000 0.54 0.005 48.951200 0.58 0.006 58.741400 0.62 0.006 68.531600 0.65 0.007 78.321800 0.69 0.007 88.112000 0.73 0.007 97.902200 0.77 0.008 107.682400 0.81 0.008 117.472600 0.86 0.009 127.262800 0.92 0.009 137.053000 0.99 0.010 146.843200 1.05 0.011 156.633380 1.10 0.011 165.44


0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)





PROBETA 5:

AREA: 20.031 cm2




0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)





PROBETA 6:

AREA: 19.635 cm2






0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)



ENSAYOS A FLEXIÓN

PROBETA 1DATOS:L: 14 cma: 4 cmb: 4 cm

σ flexión=

32∗P .L

a .b2

carga defor. defor. esfuerzo



Unit.0 0 0.00 0.00

10 0.08 0.02 3.2820 0.12 0.03 6.5630 0.2 0.05 9.8440 0.24 0.06 13.1350 0.29 0.07 16.4160 0.38 0.10 19.6970 0.42 0.11 22.9780 0.44 0.11 26.2590 0.46 0.12 29.53

100 0.5 0.13 32.81110 0.54 0.14 36.09120 0.57 0.14 39.38130 0.61 0.15 42.66140 0.67 0.17 45.94


0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.000.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)



PROBETA 2



DATOS:L: 14 cma: 4 cmb: 4 cm

carga defor. defor. Unit.

esfuerzo

0 0 0.00 0.0010 0.15 0.04 3.2820 0.16 0.04 6.5630 0.18 0.05 9.8440 0.19 0.05 13.1350 0.2 0.05 16.4160 0.21 0.05 19.6970 0.24 0.06 22.9780 0.25 0.06 26.2590 0.26 0.07 29.53100 0.27 0.07 32.81110 0.28 0.07 36.09120 0.29 0.07 39.38126 0.31 0.08 41.34


0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.000.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)


esfuerzo Kg/cm^2 Defor. unitaria rot. 41.34 0.080 max. 41.34 0.080



L.P.E 19.1 0.112 diseño 13.37 0.062

PROBETA 3

DATOS:L: 14 cma: 4 cmb: 4 cm


esfuerzo

0 0 0.00 0.0010 0.1 0.03 3.2820 0.2 0.05 6.5630 0.23 0.06 9.8440 0.3 0.08 13.1350 0.31 0.08 16.4160 0.32 0.08 19.6970 0.325 0.08 22.9780 0.33 0.08 26.2590 0.335 0.08 29.53100 0.34 0.09 32.81110 0.35 0.09 36.09120 0.36 0.09 39.38130 0.37 0.09 42.66140 0.375 0.09 45.94150 0.38 0.10 49.22158 0.39 0.10 51.84




0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.000.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)

De acuerdo al diagrama se puede obtener los siguientes valores: esfuerzo Kg/cm^2 Defor. unitaria

rot. 51.84 0.10 max. 51.84 0.10 L.P.E 11.00 0.075 diseño 7.7 0.029



esfuerzo

0 0 0.00 0.0010 0.05 0.01 3.2820 0.12 0.03 6.5630 0.17 0.04 9.8440 0.2 0.05 13.1350 0.23 0.06 16.4160 0.25 0.06 19.6970 0.27 0.07 22.9780 0.28 0.07 26.2590 0.29 0.07 29.53100 0.3 0.08 32.81110 0.31 0.08 36.09120 0.32 0.08 39.38130 0.33 0.08 42.66132 0.35 0.09 43.31




0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.000.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)





esfuerzo

0 0 0.00 0.0010 0.09 0.02 3.2820 0.12 0.03 6.5630 0.19 0.05 9.8440 0.24 0.06 13.1350 0.29 0.07 16.4160 0.35 0.09 19.6970 0.42 0.11 22.9780 0.44 0.11 26.2590 0.46 0.12 29.53



100 0.5 0.13 32.81110 0.54 0.14 36.09120 0.57 0.14 39.38130 0.61 0.15 42.66140 0.65 0.16 45.94


0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.000.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00


u *10 (̂-3)

(k

g/cm

^3)





V. CONCLUSIONES:

- Se logró determinar las propiedades mecánicas de los morteros obteniendo como resultados promedio del ensayo a compresión:

rot. max. L.P.E diseñopromedio 174.865 174.865 76.24 53.40

Promedio para el ensayo a flexión

rot. max. L.P.E diseñopromedio 45.67 45.67 16.52 11.564

- En el caso de morteros se observó que la tendencia que estos presentaban

en la gráfica de σ vs. ε u se ajusta al de una curva cuadrática, dando a entender que las probetas poseen únicamente un solo tramo al que denominamos elasto – plástico

VI. BIBLIOGRAFIA:

www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlApuntes de clase de tecnología de materiales


http://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtml


ANEXOS


Diseño de Mortero

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