Morteros
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL
CURSO: MATERIALES DE LA CONSTRUCCION
TEMA: MORTEROS
INTEGRANTES:
1. VILCA CCOA OSCAR
2. PALOMINO QUISPE FERNANDO
3. SUCAPUCA HILASACA RICHARD ALEXIS
4. ALIAGA QUILCA SMATH POL
5. UMIÑA GARAMBEL YULIANA
6. QUISPE RIVERA EDDY CARLOS
7. CANO CALDERON ANDRE RIVALDO
8. COAQUIRA JUSTO EDWIN GILDO.
PUNO‐PERU
2015
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INTRODUCCION.
Bajo el nombre de mortero denominamos en sentido amplio a cualquier mezcla natural o artificial
cuyas características constructivas esenciales son una plasticidad inicial, que permite trabajarla y
moldearla según necesidad. Y su posterior endurecimiento y aumento de la resistencia mecánica,
que lo hace útil como material de construcción. Estas mezclas constan de:
Un material inerte o árido, generalmente arena de distinta composición y granulometría.
Un material aglutinante, ligante, conglomerante o aglomerante, que imparte plasticidad a la
mezcla al ser aplicada, y por tanto permite su moldeado, asi como elasticidad al endurecer, lo que
confiere cohesion y resistencia mecánica al conjunto.
Materiales añadidos eventualmente o aditivos cuyo fin es muy variado.
Desde las labores de la civilización, este material ha sido utilizado como material de construcciones
y defensas, alternativo a otros materiales como la piedra o madera, donde cumplen importantes
funciones:
Estructurales, al constituir el material de base para la construcción de muros, paredes,
cubiertas, etc. armado en estructura de ramas, palmas, maderas, etc.
De unión y asentamiento y bloques de piedra de ladrillos y de las piezas labradas (sillabes,
tambores, capiteles, tejas… ) que forman los elementos constructivos (parámetros, columnas,
cornisas, techumbres…)
Decorativas, al construir el material de revestimientos y estucados (el pulimento de la obra,
según villanueva ) que, además de una función estética, protegen a los elementos constructivos
que recubren de la acción de la intemperie, lo que les has valido para ser denominados la
superficie del sacrificio o la piel de los edificios.
Por tanto, abordar la conservación y restauración de edificios de intereses histórico – artístico
implica necesariamente la consideración de los morteros que forma parte de los mismos. No es
exagerado decir que una parte importante de la estabilidad estructural de los edificios y de su
aspecto estético descansan, en mayor o menor grado, en la salud de estos materiales artificiales.
Pero además, el conocimiento de la naturaleza de los morteros y de sus propiedades es
imprescindible para el restaurador de edificios históricos ya que, en no pocos casos, los materiales
pétreos deteriorados de estos edificios necesitan de reintegración con morteros,
independientemente de criterios estéticos (es decir similitud de textura, entonación cromática, etc.
) estos morteros deben ser diseñados de manera especifica para reproducir las propiedades de la
piedra a intervenir, teniendo además en cuenta la función constructiva de misma y su localización
en la obra, asi como los procesos de deterioro a que sera sometido el sistema piedra – mortero.
Como se especifica mas adelante, en bastantes casos se han llevado a cabo labores de restauración
con morteros de reintegración fabricados a base de cemento hidráulico de tipo Portland y similares
que no han conseguido sino el deterioro de la piedra original. Esto es debido a la escasa porosidad
y permeabilidad de estos morteros a la presencia de sales en su constitución y a su elevada
resistencia mecánica y conductividad térmica por comparación con piedras porosas comúnmente
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utilizadas en construcciones históricas. Si algo debe garantizar un mortero de restauración es que
no introduzca problemas adicionales a los ya existentes en la obra y que en caso de sufrir los
ataques de los agentes de deterioro sea el mismo el que lo altere y no los materiales originales de
la misma.
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INDICE
Definición……………………………………………………………………………………………………………………………………. 05
Antecedentes históricos……………………………………………………………………………………………………………… 06
Tipos de morteros………………………………………………………………………………………………………………………. 17
Propiedad de morteros………………………………………………………………………………………………………………. 31
Ejemplos de aplicación………………………………………………………………………………………………………........... 38
Nexos……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 43
Conclusiones………………………………………………………………………………………………………………………………. 47
Recomendaciones………………………………………………………………………………………………………………………. 48
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MORTERO 1.‐ DEFINICIÓN Los morteros son mezclas plásticas obtenidas con un aglomerante, arena y agua, que sirven para unir las piedras o ladrillos que integran las obras de fábrica y para revestirlos con enlucidos o revocos. Se incluye en esta definición a las pastas de cemento o de yeso con agua que se emplean en algunas terminaciones de revoques u otros usos. La arena constituye la estructura de la mezcla y le da volumen, y los vacíos que quedan entre las partículas de esa estructura granular son llenados por la pasta, constituida por los aglomerantes y el agua. Los aglomerantes, o ligantes, en presencia de agua, experimentan un proceso químico que produce el fraguado y endurecimiento del mortero. Durante la etapa de preparación y aplicación, conocida como estado fresco, la pasta actúa como lubricante entre las partículas de arena (agregado fino), confiriendo plasticidad y trabajabilidad a la mezcla, facilitando el manipuleo y la colocación. En la etapa de fraguado y endurecimiento la pasta solidifica y endurece, adhiriendo las partículas de arena entre sí y, a su vez, el mortero a los ladrillos o a la superficie de apoyo. Los morteros se denominan según sea el aglomerante. Así se tienen morteros de yeso, de cal o de cemento. Los morteros bastardos son aquéllos en los que intervienen dos aglomerantes, como por ejemplo, yeso y cal, cemento y cal, etc. La mezcla de un aglomerante y agua se denomina pasta y se dice de consistencia normal cuando la cantidad de agua de amasado es igual a los huecos del aglomerante suelto; si es menor será seca y mayor fluida, llamándose lechada cuando se amasa con mucha agua. CONCEPTUALIZACIÓN DE COMPONENTES DEL MORTERO: a) AGLOMERANTE.‐ Es aquel material que es capaz de unir fragmentos (ladrillos, piedras, etc) de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por efectos de tipo exclusivamente físico. El aglomerante más usado es el Cemento Pórtland. b) LA ARENA.‐ No es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. ‐ Las mejores arenas son las de río (cuarzo puro). ‐ La arena de mina suele tener arcilla en exceso, por lo que es necesario lavarla enérgicamente. ‐ Las arenas de mar, si son limpias, pueden emplearse en hormigón armado, previo lavado con agua dulce.
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‐ Las arenas de machaqueo de granitos, basaltos y rocas análogas son excelentes, con tal de que sean rocas sanas que no acusen un proceso de descomposición. ‐ Las arenas de procedencia caliza son de calidad muy variable. Requieren más cantidad de agua de amasado que las silíceas. c) AGUA.‐ • Agua de amasado: ‐ Participa en las reacciones de hidratación del cemento. ‐ Confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para su puesta en obra. ‐ La cantidad de agua de amasado debe limitarse al mínimo estrictamente necesario. ‐ El agua en exceso se evapora y crea una serie de huecos en el hormigón, disminuyendo su resistencia. ‐ Un déficit de agua de amasado origina masas pocos trabajables y de difícil colocación en obra. ‐ Cada litro de agua de amasado añadido de más a un hormigón equivale a una disminución de 2 kg de cemento. • Agua de curado: Durante el proceso de fraguado y primer endurecimiento del hormigón, tiene por objeto: ‐ Evitar la desecación. ‐ Mejorar la hidratación del cemento. ‐ Impedir una retracción prematura. 2.‐ ANTECEDENTES HISTORICOS
El mortero se fue perfeccionando de acuerdo al avance del tiempo, así tenemos:
MORTEROS PREHISTÓRICOS:
La cal como ligante y el mortero de cal se mencionan ya en la Biblia. El descubrimiento de las
propiedades ligantes de la cal es tema de especulación. Algunos autores renuncian a datar los
primeros morteros de cal, mientras que otros lo sitúan muy al comienzo de la Historia del hombre,
cuando éste empezó a usar el fuego para calentarse en cuevas de rocas calizas o cuando se
preparaba la comida en hogares construidos de dicho material.
La caliza calcinada se apagaba en contacto con la humedad o la lluvia, y el polvo resultante tenía
propiedades ligantes de materiales. Una de las primeras aplicaciones de la cal apagada fue como
tinte en pinturas en cuevas.
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Malinowski hace referencia a esas primeras culturas (civilizaciones del cercano oriente y
Mesopotamia). El uso de morteros sólo de cal tiene su primer empleo conocido en la Máscara de
Jericó, una calavera cubierta con un emplasto de cal pulido, que data del año 7.000 a. J.C. Estas
excavaciones en Jericó, la más antigua ciudad neolítica fortificada conocida, supuso una revolución
en las ideas que sobre este período se tenían. Se han encontrado casas construidas con ladrillos, y
con suelos hechos de un mortero de cal con superficies pulidas (llamadas “enlucidos” o
“emplastes” por los arqueólogos), y, a menudo, superficies con una capa de emplasto duro
coloreado. Granos de cereales y otros restos orgánicos presentes en el mortero han permitido
datarlo alrededor del 7.000 a. J.C., mediante la técnica del carbono‐14. El nivel estratigráfico más
profundo se ha estimado que es del 9.000 al 8.000 a. J.C.
Un reciente estudio de Reller (1992) ha encontrado en Nevali Çori (Turquía) restos de utilización de
mortero de cal en pavimentos, que datan del 10.000 al 8.000 a. J.C. En excavaciones posteriores de
viviendas neolíticas, situadas en el Mediterráneo Oriental y en Europa, se han encontrado suelos
similares de mortero de cal, tratamientos de la superficie y técnicas de pulimentado similares.
Wooley (1958) se refiere a éstos como “los pueblos de los suelos pulimentados”.
Las amplias zonas de suelos de mortero en los yacimientos neolíticos indican que debieron usarse
considerables cantidades de cal. La tecnología de la construcción, la calcinación de la caliza, el
apagado de la cal, la mezcla del mortero, la aplicación del mismo y el refinamiento de la superficie
eran indudablemente conocidos por los constructores neolíticos.
Algunos investigadores piensan que la calcinación de la caliza durante el período neolítico fue la
primera aplicación del fuego para la consecución de objetivos concretos, y en él sitúan el comienzo
de la pirotecnología (Frierman, 1971; Gourdin y Kingery, 1976).
A pesar del evidente uso de la cal, no hay datos claros en las excavaciones que revelen la técnica de
la calcinación utilizada. Sin embargo, sí que hay restos de los hornos empleados (Garfinkel, 1987).
Furlan (1975) afirma que no se conoce en Europa central y septentrional ningún ejemplo de
utilización de cal en la época prehistórica. Los constructores prehistóricos se servían de arcilla
cruda, con la que cubrían los suelos y las paredes de sus casas hechas de tablas de madera y de
encañado.
Las tapias descubiertas en las excavaciones están siempre construidas de piedras secas, y los
empedrados que datan de la época del 450 a. J.C. aparecen recubiertos únicamente de tierra
batida. Sin embargo, en algunas excavaciones se han descubierto, no sólo en el Norte de Europa
sino también en el Noreste de Auvernier, vasos de cerámica en los que los decorados grabados
estaban realizados con una materia blanca y dura. Esta sustancia, tras el análisis, ha revelado ser
calcárea; a veces, aparece mezclada con polvo de huesos molidos, yeso o arcilla. No ha sido posible
determinar si esta pasta blanca fue aplicada originalmente como cal, a veces mezclada con otros
elementos, que se carbonataría posteriormente, o si se trataba simplemente de caliza finamente
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triturada, y hecha pastosa por la adición de materia grasa o de otras materias orgánicas que
habrían podido servir de “ligante” .
MORTEROS EGIPCIOS:
Los egipcios fueron los primeros en utilizar el yeso para el mampostado de los bloques de la
pirámide de Keops (hacia 2600 a. J.C.) (Furlan, 1975). El uso de mortero de yeso queda casi
exclusivamente limitado en la Antigüedad, a los morteros egipcios (Martinet, 1992; Ragai, 1988;
Ragai, 1987; Ragai, 1989; Ghorab, 1986) y algún otro caso aislado señalado en la literatura (Frizot,
1975). Sólo en Grecia se ha encontrado el yeso como ligante en las paredes del Palacio de Micenas
y entre los bloques gigantes del antiguo fondeadero de Kition, en Chipre (600 a. J.C.?) (Malinowski,
1982).
Se puede afirmar que fue en Egipto donde se logró en la Antigüedad el mayor conocimiento del
yeso, de su preparación y aplicaciones, y también donde prácticamente se utilizó por primera vez el
yeso puro como mortero. Se utilizaban diversos tipos de yesos en función de su aplicación:
a) YESOS DE COLOCACIÓN: Se empleaban para facilitar la colocación de grandes bloques de piedra
por deslizamiento en un plano inclinado, con el yeso como lubricante. No hay diferencias analíticas
ni estructurales
entre el mortero de las juntas verticales con el yeso de empotramiento horizontal (Martinet, 1992),
de escaso espesor.
b) YESOS DE ACABADO: Utilizados, tras el levantamiento de cimientos y tabiques, para el taponado
de las irregularidades de las superficies, de juntas de acabado o de enlucidos de decoración. Estos
ligantes, a diferencia de los yesos de colocación, no presentaban prácticamente anhidrita insoluble,
sino el hemihidrato (obtenido por cocción entre 120° y 160° C) que le otorgaba un fraguado rápido
y buena adherencia al soporte (Martinet, 1992). El porcentaje de residuo insoluble, el contenido en
carbonatos y la cantidad de sales de alteración son sin embargo muy variables, por lo que pudo
haber una evolución en las técnicas de fabricación (Martinet, 1992).
c) YESOS DE DECORACIÓN: Fueron empleados en Egipto ya en época ptolomeica (IV a. J.C.), como
enlucidos. Precisamente será en esta aplicación donde se mantenga fundamentalmente la
utilización de yeso durante la época romana y medieval (Frizot, 1975; Ashurst, 1983; Furlan, 1975).
Estos enlucidos contenían calcita en su mayoría, en cantidad notable (más del 30% de carbonatos)
en algunos casos (Martinet, 1992), sin que parezca deberse a una presencia accidental,
generalmente pequeña, de la calcita en la roca de yeso, sino más bien a una adición intencionada,
con objeto de blanquear la mezcla final. Esta adición de caliza a los yesos de enlucidos parece ser
una práctica frecuente en la época tardía de la era faraónica (alrededor del 300 a. J.C.). También es
posible que los constructores de la época ptolomeica se apercibieran, gracias a múltiples ensayos,
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que este añadido aportaba la mezcla una plasticidad satisfactoria para la puesta en obra y una
mejor adherencia sobre el paramento del muro a ornamentar (Martinet, 1992).
Las características de las construcciones permiten hacer algunas suposiciones sobre determinados
ligantes empleados. Por ejemplo en el Templo de Amón en Karnak (Martinet, 1992) el tipo de
construcción lleva a pensar en que el papel del yeso de colocación no es el de ligante. Proporciona,
no obstante, una capa perfecta de reparto del peso, lo que favorece la solidez de la estructura. Esta
ventaja técnica fundamental de la colocación de grandes bloques de piedra es la que explicaría su
mantenimiento en todas las épocas de la historia faraónica, ya que no se conoce ningún carácter
religioso atribuible al yeso para justificar su uso, al contrario de otros materiales (rocas, piedras
preciosas, metales,...)
En lo referente a los enlucidos, en el Antiguo Egipto la capa de yeso era imprescindible para realizar
sobre ella la decoración pictórica religiosa, puesto que, a diferencia de la caliza, sobre el gres, el
material más frecuentemente empleado, no podía efectuarse sin un enlucido previo, dada la fuerte
macroporosidad del soporte (Martinet, 1992).
Los yesos de Karnak poseen características sensiblemente diferentes de los yesos de la explanada
de Giza, de la Esfinge, del Templo de la Esfinge y de las Pirámides (Martinet, 1992; Ghorab, 1986;
Ragai, 1988; Ragai, 1987; Ragai, 1987; Ragai, 1989).
Para justificar que los yesos de empotramiento tuviesen un papel lubricante, la explicación de la
presencia de cuarzo atribuido a la carga granular del mortero, puede suponerse procedente de la
fragmentación de los bloques de gres durante su colocación (Martinet, 1992).
La ausencia de mortero de cal en la época faraónica sorprende, dada la cercanía de las canteras de
caliza y el dominio que tenían sobre la fabricación del yeso. Puede explicarse por la elevada
temperatura necesaria para la calcinación en una región en la que la madera, como fuente de
energía, no era muy abundante (Martinet, 1992).
En definitiva, la presencia de yeso es mucho mayor en los morteros egipcios que en los europeos,
independientemente de la época. Se puede descartar, también, que el mortero de cal provenga de
esta civilización (Furlan, 1975).
MORTEROS GRIEGOS:
Pese al gran esfuerzo de arqueólogos, científicos e historiadores, aún quedan varios aspectos por
dilucidar en relación al uso del mortero de cal y a la preparación de la misma.
Puede afirmarse que el empleo de la cal como ligante tiene su origen en el período neolítico y que
el uso del mortero de cal propiamente dicho corresponde a los griegos y romanos (Furlan, 1975;
Malinowski, 1991), Las excavaciones realizadas atestiguan que los constructores griegos conocían
los ligantes artificiales desde épocas muy remotas (Furlan, 1975), lo que corrobora la hipótesis del
origen neolítico del mortero de cal. Sin embargo, la utilización del mortero de cal en Grecia para la
construcción de muros es muy posterior, finales del siglo II o principio del siglo I a. J.C. (Furlan,
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1975). En anteriores construcciones, las piedras estaban unidas por un mortero hecho simplemente
de tierra y de arcilla (Orlandos, 1968).Ya desde el siglo VII a. J.C., los constructores griegos hubieron
de recurrir a la técnica de estucos y de revestimientos para disimular el aspecto rudo de ciertos
materiales como la toba y la caliza, Vitruvio admira el enlucido griego, similar al mármol, en el
Palacio de Croesus y el pulimentado de los emplastes, base de pinturas y frescos.
Como se ha comentado anteriormente, se conocen algunos ejemplos de la alta calidad del mortero
pulido en los asentamientos del 1500 a. J.C. de Micenas y Minos, en la famosa cisterna de Mecenas
y en algunos edificios de Festo y Malia en Creta. Esta técnica adoptada por los griegos sería
posteriormente aplicada por los romanos en sus construcciones hidráulicas (paredes, suelos,
columnas en cisternas y en el interior de acueductos).
Vitruvio describe el pulimentado de morteros como una antigua técnica griega, y afirma que este
cuidadoso tratamiento ayuda a impedir la contracción y las rupturas. Describe igualmente la
aplicación del mortero en varias capas (3 a 6). La explicación del mecanismo y de la técnica del
pulimentado del mortero, así como la razón de su aplicación en varias capas, es el resultado de
recientes estudios (Malinowski, 1961 y 1979).
De forma general, los morteros helénicos están hechos a base de cal y arena fina: los estucos de
cal, yeso y polvo de mármol. Pero, según las necesidades, se añadían aditivos para hacer el mortero
más duro y estable. En Théra, se introducía en la mezcla cal‐arena polvo volcánico o “Tierra de
Santorin’’, obtenida en la isla. Así se conseguían morteros estables al agua y puede considerarse
que éste es el origen de los morteros hidráulicos modernos. Estos morteros estables al agua, así
como la técnica de pulimentado de superficies, antes mencionada, fueron adoptados también por
los romanos para la construcción de cisternas y acueductos.
El procedimiento de añadir a la mezcla cal‐arena sustancias que confieran al mortero estabilidad
ante el agua y una mayor dureza era utilizada también fuera de la citada isla, en otras partes de
Grecia.
MORTEROS ROMANOS:
Son los romanos los herederos de la tecnología de la construcción griega, y más concretamente del
empleo del mortero de cal. Ya se ha señalado previamente que los romanos aplicaron la antigua
técnica griega del pulimentado del mismo en sus construcciones para la conducción de agua,
además del uso del mortero de cal, opus caementitium, en otras construcciones como el Panteon,
el Coliseo y acueductos como el de Segovia o Pont du Garde.
Introdujeron en algunas de sus construcciones el sistema de aplicación del mortero en multicapa,
como queda de manifiesto en los estudios realizados en el acueducto de Cesarea (Malinowski, 1979
y 1982), donde se aplicaron separadamente las distintas capas para favorecer el endurecimiento de
cada una de ellas. En esta construcción, en concreto, una ligera capa grisácea, que contiene cenizas,
es una lámina ligante; una blanca, con polvo de mármol, previene la contracción; y una capa rojiza,
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puzolánica, muy finamente pulimentada, de cerámica, asegura el endurecimiento en agua, la
impermeabilidad y su consistencia.
Los romanos también heredaron de los griegos la técnica de añadir a la mezcla diversas sustancias
que favorecían las características del mortero. Por ejemplo, con frecuencia se añadía lava ligera
como agregado, como lo demuestran los morteros hallados en el Foro Romano en Ostia, en
Pompeya y Herculano. La gran durabilidad de estos morteros pulidos se explica por la baja
absorción y desorción de agua del agregado; al actuar de igual forma para la entrada de aire, afecta
también al hinchamiento y a la contracción del mortero. Se puede señalar, por tanto, que la
civilización romana mejoró los procedimientos de fabricación de la cal y las técnicas de aplicación
de su mortero.
Se desconoce la fecha exacta de la introducción del mortero de cal en Roma, pero se sabe que la
técnica fue utilizada en los dos últimos siglos de la República (II y I a. J.C.), que se desarrolló y
generalizó rápidamente, sustituyendo a los sistemas anteriormente utilizados, tales como el opus
quadratum (gruesos bloques ajustados sin mortero) y el opus latericium primitivo, en “later crudus”
o ladrillos secos.
Existen pruebas evidentes de la consistencia y durabilidad de esos morteros romanos, incluso en las
condiciones más adversas. Se han efectuado análisis comparativos entre morteros romanos y
actuales, sometiéndolos a condiciones ambientales desfavorables.
En idénticas circunstancias, los morteros recientes sufren un daño mucho mayor que el de los
romanos (Malinowski, 1961). Este hecho puede también constatarse al comparar acueductos de la
época romana y construcciones marítimas actuales, como fondeaderos, y advertir su excelente
estado de conservación (Malinowski, 1979).
Parece achacarse la resistencia de los morteros, en aquellas construcciones que han mantenido un
contacto directo con el agua, a la adición de sustancias que confieren al mortero propiedades
hidráulicas (Malinowski, 1961 y 1979; Furlan, 1975; Rassineux, 1989), por la formación de silicatos
de calcio hidratados similares a los obtenidos en el cemento moderno, bien sea por el empleo de
cal con contenidos significativos de esos silicatos, o por la adición expresa de sustancias con
reacción puzolánica, como tierra volcánica, tejas, ladrillos o arcillas (Rassineux, 1989).
Vitruvio es la mejor fuente para el estudio de los elementos constitutivos del mortero de cal
romano (I a. J.C.). Por él sabemos que la mezcla de materiales se hacía en la proporción de una
parte de cal por tres de arena, o de dos por cinco según la calidad de la arena. Pero además de
estos elementos principales, menciona también el empleo de aditivos que, como se ha comentado
anteriormente, ya eran usados por los griegos, tales como las cenizas volcánicas o la teja triturada,
tierra cocida, etc. De hecho, los romanos practicaron a gran escala la adición a la cal de arcilla
cocida y sobre todo de puzolana (roca volcánica proveniente de los yacimientos descubiertos en
Pozzuoli cerca de Nápoles), lo que confiere al mortero, como ya se ha dicho, propiedades
hidráulicas. En otros lugares donde no se disponía de este material se emplearon otro tipo de
sustancias, “puzolanas artificiales”, con similares resultados (Morgan, 1988; Rassineux, 1989).
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Sin embargo, se ha pretendido profundizar más en la excelente calidad de estos morteros romanos
buscando otros factores, además del uso de los aditivos anteriormente comentados. Diversos
autores (Malinowski, 1961; Furlan, 1975; Furlan, 1990) señalan que, además de las características
de composición, el mortero romano debe su excepcional calidad al cuidado con el que se elegían y
mezclaban sus elementos constitutivos. La masa del mortero era comprimida con pilones, para
llenar absolutamente todos los intersticios, expulsando la menor burbuja de aire. Se ha señalado
también que la calidad de los morteros romanos estaba unida no sólo a los secretos de fabricación,
sino, particularmente, a aditivos muy especiales.
Es posible que, para usos particulares (colocación de mosaicos, enlucidos sometidos a la acción del
agua, etc.), los constructores romanos hicieran uso de aditivos tales como la albúmina y la caseína.
La utilización de urea y de aceites tampoco se excluye. Sin embargo, todo induce a pensar que
nunca hubo otros secretos. Pues si tales secretos hubieran existido, habrían sido transmitidos, sin
duda, por la tradición. Todo lleva, por tanto, a creer que la calidad de los morteros romanos se
debe esencialmente al uso de materiales convenientes (buena selección de la cal, del agregado y en
casos de mezclas especiales, de otras sustancias como terracota, tejas, etc.), a la homogeneidad y
correcta proporción de las mezclas, a la perfecta cocción y extinción de la cal, y a una aplicación
particularmente cuidadosa (Malinowski, 1961; Furlan, 1975).
MORTEROS MEDIEVALES:
Habida cuenta de las investigaciones realizadas sobre los morteros de la Edad Media, puede
indicarse que en este período no hubo ningún progreso técnico notable. Hay un acontecimiento
histórico previo de gran importancia en el posterior devenir de las técnicas de construcción, la
caída del Imperio Romano. A partir de la misma fue difícil conservar una visión de conjunto de
dicha evolución técnica, pues, a causa de las grandes invasiones, cada país, cada región, siguió en lo
sucesivo su propia vía de desarrollo. Desde entonces los morteros varían también mucho de un
lugar a otro, de una época a otra, incluso entre diversos edificios contemporáneos. Aunque siempre
se corre un riesgo al generalizar, se puede decir que, muy a menudo, los materiales empleados son
de mediocre calidad, frágiles, poco homogéneos y aplicados sin el asentamiento característico de
las construcciones romanas (en el interior de los muros quedan frecuentemente numerosas
cavidades) (Furlan, 1990).
Los constructores medievales, con lógicas variaciones regionales, continuaron elaborando morteros
con los mismos ingredientes que lo hacían los romanos, aunque probablemente sin una selección
tan cuidadosa de los materiales, y continuaron también aplicándolos de forma parecida, aunque,
como ya se ha indicado, no tan esmeradamente como lo hicieron los súbditos del Imperio Romano.
Quizás convenga matizar, de entrada, la diferencia de composición química existente entre los
morteros, habitualmente de cal o yeso con un agregado, y los enlucidos o emplastes, aplicados en
las superficies de las paredes y que son, a veces, soportes de frescos y pinturas, con presencia de
ciertos aditivos como pelos de animales (Newton, 1987).
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Los morteros medievales en Francia, en los siglos IX, X y XI, son, generalmente, de calidad muy
mediocre, a pesar de la presencia, a veces, de tejo. Hay que señalar que el tejo puede desempeñar
dos funciones bien distintas. Por su naturaleza porosa, los pequeños fragmentos de tierra cocida
hacen a los morteros más permeables al aire y así permiten una mejor carbonatación de la cal. Por
otra parte, ciertas arcillas cocidas pueden tener una actividad puzolánica. No obstante, la
“reactividad” es a menudo muy débil o nula, porque depende de la naturaleza de la arcilla y de la
temperatura de cocción. Los mejores resultados se obtienen generalmente para temperaturas por
debajo de la temperatura de cocción de ladrillos y tejas. En consecuencia, la adición de tejo no
mejora necesariamente la calidad de un mortero (Furlan, 1975).
Se atribuye este descenso de la calidad particularmente a la pérdida de los procedimientos
romanos de fabricación de la cal; esto implica su selección, la cocción y extinción, y también la
homogeneidad y proporción de las mezclas. Efectivamente, se encuentran en la literatura ejemplos
de este último factor, con grandes variaciones de la relación ligante/agregado (Gutiérrez‐Solana,
1989), y siempre con una proporción de aglomerante muy superior a la de los morteros actuales.
Otros aspectos que parecen haber sido descuidados en la elaboración de los morteros medievales,
que repercuten de forma directa en su calidad, habida cuenta de la importancia de este proceso,
son la calidad del agregado, su granulometría, si tuvo o no tratamiento previo, y el proceso de
homogeneización de la mezcla, Sin embargo, la consideración de que la disminución de calidad se
debió a la variación en la preparación de la cal, subestima la importancia de la aplicación del
mortero en la obra, que influye en la consistencia y durabilidad del mismo (Malinowski, 1961;
Furlan, 1975).
A partir del siglo XII las mezclas son más homogéneas y la calidad de los ligantes mejora de nuevo.A
menudo, los morteros eran mezcla de gravas gruesas y cal con carbón de leña.Visto el alto
contenido en carbón, puede admitirse que no se trata de una impureza, sino que este material
poroso juega el mismo papel que los trozos de tierra cocida. Para los lechos y las juntas, los
albañiles utilizaban arena fina y cal muy blanca (Furlan, 1975).
Al principio del siglo XIII, razones de economía impusieron a veces restricciones a los constructores.
Se veían obligados a utilizar muy poca cal y la arena aparecía, a veces, mezclada con tierra; de ahí
que los morteros de las catedrales de Laon,Troyes, Chalon‐sur‐Marne y Sées sean de muy baja
calidad (Furlan, 1975). Por el contrario, en los siglos XIV y XV, raramente se emplearon las gravas
gruesas; se utilizaba sobre todo arena de planicie, que parece que en ocasiones era lavada para
quitarle toda traza de arcilla y de tierra. Obvio es decir que estas medidas permitían la fabricación
de un mortero de mucha mejor calidad.
Con relación a la composición de estos morteros medievales, formados por agentes ligantes
naturales, como arcilla, y, en especial, agentes ligantes aéreos, cal fundamentalmente, merece
consideración la incorporación de proteínas animales y otro tipo de aditivos (Furlan, 1990).
Algunos autores (Hennig y Bleck, 1968) consideran que no existe fundamento alguno para la
creencia persistente de que se adicionaron proteínas animales a los morteros medievales. De
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hecho, para estos autores, la adición de tales sustancias como la clara de huevo, leche, caseína o
sangre, no está atestiguada en la literatura histórica; por otra parte, estos investigadores han
examinado muestras de morteros de los siglos XI al XVII en Alemania, y nunca han podido
establecer la presencia de materias orgánicas.
Otros autores (Sickels, 1981), sin embargo, han realizado estudios comparativos entre los aditivos
usados por los antiguos constructores, y sobre los que no hay dudas acerca de su empleo, y los
aditivos nuevos, con el propósito de emplear estos últimos en la restauración de obras históricas.
Sickels se apoya en trabajos previos, que atestiguan el empleo, ya desde la Antigüedad, de aditivos
orgánicos, desde goma arábiga o tragacanto en Rodas, albúmina de huevo, queratina y caseína
como aditivos comunes de los egipcios, hasta el empleo en la época de Vitruvio de jugo de higo,
sangre, clara de huevo y pasta de centeno. También a finales del siglo IX se añadió sangre de buey a
los morteros de la catedral de Rochester.
Alrededor del año 1200 parece comprobado el uso de cerveza, cera de abejas, huevos y la clara,
jugos de frutas, gluten, malta, arroz, azúcar y orina; alrededor del año 1500, se usaron cerveza, cera
de abejas, sangre, huevos y claras, jugos de frutas, gluten, goma arábiga, malta, arroz, azúcar y
orina (Sickels, 1981). Parece pues tomar fuerza la idea de la adición de sustancias orgánicas, con
función de ligantes, a los antiguos morteros, corroborada por los trabajos de Newton y Sharp
(1987) que han demostrado la presencia de pelos de animales en enlucidos del Renacimiento. No
cabe duda que el empleo de estos aditivos puede llevar aparejada la facilidad de ataque por
microorganismos y una mayor solubilidad en agua (Sickels, 1981).
Sobre lo que no existen controversias, entre los distintos autores, es en lo referente a la adición de
yeso o tejo, aditivos clásicos. Se ha informado que los constructores de un cantón suizo utilizaron
un ligante a base de yeso, no solamente para los enlucidos, sino también para los asentamientos.
Se trata de un hormigón ligado, mezclado con fragmentos y piedras de diversos grosores, muy
pequeños para los suelos, bastante más gruesos para los soportes, pero siempre inmersos en la
masa, y no labrados, ni trabajados regularmente. Este sistema de construcción es quizás una
reminiscencia de los procedimientos romanos (Furlan, 1975).
Hasta el final de la Edad Media, no comienza a generalizarse el empleo de la piedra en la
construcción, ya que por razones económicas, y por tradición, este material de construcción estaba
prácticamente reservado, durante siglos, a los edificios religiosos y militares. La población construía
sus viviendas esencialmente con materiales combustibles, de modo que las aglomeraciones de
viviendas eran frecuentemente devastadas por incendios catastróficos. Para luchar contra este
peligro, las autoridades de algunos países promulgaron, desde el fin del siglo XIV, leyes para
imponer la construcción con piedra. Evidentemente fue preciso que pasara tiempo para que se
generalizara semejante hábito en las costumbres de los constructores (Furlan, 1975).
De esta forma, prescindiendo de las variaciones más o menos grandes en lo que concierne a la
calidad, no se produce, durante la Edad Media, ningún progreso notable en la fabricación del
mortero.
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MORTEROS MODERNOS:
Hasta el siglo XVIII no se inicia la fabricación de ligantes hidráulicos, susceptibles de endurecer bajo
el agua. Los griegos, como ya se ha visto, supieron crear morteros estables al agua por medio de
materiales tales como la tierra de Santorin y el tejo. Los romanos generalizaron el uso de los
morteros de cal y puzolana. La mayor estabilidad en agua de las masas así obtenidas se debe a una
reacción más o menos lenta entre la cal, la sílice coloidal y la alúmina, contenidas en los productos
mencionados, con formación de hidrosilicatos e hidroaluminatos, cuya naturaleza es comparable a
la de los productos que se obtienen por hidratación de los ligantes hidráulicos modernos (Furlan,
1975; Rassineux, 1989). El fenómeno más importante para la larga duración de los morteros
romanos parece ser la protección de la matriz del ligante calcáreo debido a la baja permeabilidad
del mortero a los agentes agresivos, unido al desarrollo de reacciones puzolánicas y a la formación
en la superficie de una costra protectora de carbonato (Rassineux, 1989).
El descubrimiento de los ligantes hidráulicos modernos se remonta a 1756. Smeaton, encargado de
la construcción del faro de Eddyston (Plymouth), se propuso encontrar una cal que pudiera resistir
la acción del agua de mar. Los ensayos efectuados con una caliza de Aberthan dieron esultados
positivos. Los análisis químicos demostraron la presencia de arcilla. Se llegó así a la conclusión de
que “la presencia de arcilla en la caliza debe ser uno de los factores principales o el único que
determina la hidraulicidad”. La influencia de la tradición romana retardó probablemente el
descubrimiento de los ligantes hidráulicos artificiales, ya que en la literatura romana se insiste
sobre el hecho de que para obtener una buena cal hay que partir de una caliza muy pura. En
consecuencia, las calizas arcillosas eran rechazadas sistemáticamente (Furlan, 1975; Rassineux,
1989)
La literatura romana (Vitruvio) indica que los morteros eran preparados por calcinación de rocas
carbonatadas, apagado de la cal y su mezcla con arena. Sin embargo, las rocas carbonatadas usadas
entonces eran calizas puras que contenían sólo pequeñas cantidades de sílice y alúmina; por ello,
los silicatos y aluminatos anhidros eran probablemente muy escasos en este tipo de cal. Además,
esa cal apagada se almacenaba varios años antes de su uso. Los silicatos y aluminatos obtenidos en
la calcinación se hidrataban durante el tiempo de almacenamiento y probablemente se destruían
durante las operaciones de mezclado. La presencia de silicatos de calcio hidratados sólo en
morteros con trozos de ladrillos sugiere, en primer lugar, que los constructores romanos usaron
fragmentos de arcilla cocida, ladrillo y teja, en sustitución de la puzolana natural. La fase vítrea de
puzolana es una fuente de sílice reactiva. Esta reactividad alude a la capacidad de reaccionar con la
solución de cal y de formar nuevos compuestos hidratados. Así podría explicarse la formación de
silicatos hidratados en este ligante, inicialmente compuesto por cal apagada. Además, la cal‐
puzolana o la mezcla de fragmentos de ladrillo contribuye al fraguado del mortero (Rassineux,
1989).
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La localización de ettringita en los espacios libres , los estudios de caracterización mineralógica
realizados en los ligantes romanos con fragmentos de ladrillos añadidos muestran que las
reacciones que tienen lugar son idénticas a las de los ligantes puzolánicos modernos. No obstante,
es muy diferente la proporción de las fases específicas (Rassineux, 1989). Las fases constituidas por
silicatos de calcio hidratados son muy estables en el tiempo (Malinowski, 1979; Rassineux, 1989).
Hacia 1812, Vicat estudia las mezclas de calizas puras y de arcillas, y demuestra definitivamente
que las propiedades hidráulicas dependen de los compuestos que se forman durante la cocción
entre la cal y los constituyentes de la arcilla. Según el contenido en arcilla, la temperatura y el
tiempo de cocción, la reacción es más o menos completa y los productos obtenidos más o menos
hidráulicos.
Los primeros ligantes así fabricados tenían muy a menudo las características de los cementos
rápidos actuales. Eran ricos en aluminatos, generalmente, y por ello caracterizados por un fraguado
muy rápido, no por desecación del mortero y carbonatación de la cal, sino por la reacción de los
aluminatos y silicatos con el agua. Puede, por tanto, tener lugar al abrigo del aire.
Las cales hidráulicas pueden ser consideradas como productos intermedios entre la cal hidratada y
el cemento Portland actual. Es más, con los constituyentes hidráulicos, las cales presentan siempre
un contenido elevado en cal libre y, por ello, deben ser sometidas a extinción.
MORTEROS ACTUALES:
En 1811, James Frost patenta un cemento artificial obtenido por calcinación lenta de caliza molida y
arcilla, anticipándose al proceso que después llevó al establecimiento de algunos cementos
hidráulicos “artificiales”, el más famoso de los cuales se conoce como “Portland”, por su supuesta
apariencia y similitud con la roca caliza del mismo nombre. El comienzo del siglo XIX conllevó como
hemos visto muchos experimentos e investigaciones sobre estos materiales, fundamentalmente
por Vicat (Ashurst, 1983).
Joseph Apsdin, un albañil de Wakefield, patenta en 1824 un cemento “tan duro como la piedra
Portland’’. Este es el origen del primer tipo de cemento Portland. Apsdin lo preparaba
desmenuzando y calcinando la caliza, mezclando la cal resultante con arcilla y tierra y luego
hidratando la mezcla cuidadosamente. A continuación calcinaba la mezcla, la desmenuzaba y la
calcinaba por segunda vez, con lo que se desprendía el ácido carbónico residual. Como se
empleaban temperaturas bajas, la calidad del cemento no podía ser alta (Furlan, 1975; Ashurst,
1983).
En 1838, el hijo de Apsdin, William, fabricó cemento en Gateshead, para la construcción de un
tunel bajo el Tamesis con resultados más satisfactorios. Quizás fue que la calcinación se llevó a
cabo a temperaturas más altas (Ashurst, 1983). A partir del trabajo de Johnson en Rochester, se
obtuvo el cemento Johnson. El descubrimiento de Johnson consistió en que el clinker obtenido por
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fusión parcial de los elementos constitutivos de la primera materia sobrecalentada, y que hasta
entonces se había tirado siempre como desecho inutilizable, da resultados mucho mejores que el
cemento habitual, a condición de ser finamente triturado.
Los cementos producidos a partir de 1850 lo fueron con métodos modernos, moliendo la cal y la
arcilla en un molino húmedo y calcinando la mezcla a temperaturas entre 1300° y 1500° C. La caliza
se convierte así en cal viva, que se une químicamente con la arcilla formando un clinker de
cemento Pórtland. Después de volver a moler y calcinar, el clinker blanco caliente se deja enfriar y
se añade una pequeña cantidad de yeso para prolongar el tiempo de fraguado.
La Exposición Universal de 1851, permitió una demostración del nuevo producto, lo que le dio una
gran publicidad. Desde ese momento, la mayor parte de los fabricantes de ligantes practican la
calcinación a alta temperatura, y la cal fue reemplazada progresivamente por el cemento.
Las principales objeciones al uso de cales hidráulicas, cementos naturales y especialmente cemento
Portland se basan en su alta resistencia, su carácter más bien impermeable y el riesgo de
transferencia de sales solubles, en concreto sales de sodio, que alteran los materiales de
construcción (Furlan, 1975; Ashurst, 1983).
Desde el final del siglo XIX, los principios generales de la fabricación del cemento Portland no han
cambiado apenas. Sin embargo, se ha asistido a una evolución técnica y científica muy importante,
que ha llevado a la preparación de ligantes aplicables a situaciones muy específicas, que han
abierto un enorme campo en la investigación de estos materiales.
En estos momentos disponemos de una gran variedad de morteros tanto para uso general como
para trabajos más específicos.
2.‐ TIPOS DE MORTERO
I.‐SEGÚN EL TIPO DE CONGLOMERANTE
a. Morteros de Cal:
El Mortero de Cal está compuesto por Cal (Hidráulica o Aérea), Arena y Agua. Es un mortero de
gran plasticidad, fácil de aplicar, flexible y untuoso, tiene una menor resistencia que el Mortero de
Cemento. Son fáciles de usar, se endurecen con más lentitud, pero una vez secos, no son
impermeables. Todas las propiedades ya mencionadas, provienen una vez que la misma es utilizada
y empieza a cristalizarse.
Después de apagar la cal, esta se almacena por un periodo de 6 meses en una balsa, hay que
destacar que mientras mayor sea el periodo, mayor será la calidad del producto resultante. Sin
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importar el tiempo que tenga la cal en este proceso no deja de ser considerado un material
cáustico, capacitado para destruir cualquier elemento orgánico que tenga contacto con él.
Ventajas :
Buena plasticidad y trabajabilidad.
Gran elasticidad.
Permeabilidad apreciable al vapor de agua.
Buen aislamiento térmico y acústico.
Realización capaz más finas consiguiendo unos resultando inalcanzables con otros materiales.
Fáciles de colorear alcanzando gran riqueza en cromatismo y luminosidad de color.
Garantizan el sellado y estucado.
Buena resistencia a la penetración del agua de la lluvia.
Producto ignígugo que no permite gases tóxicos.
Formas apropiadas de uso:
Para revoques, una parte de cal por dos de arena.
Para enlucidos se utilizará una parte de cal por una de arena.
Para muros de ladrillos, una parte de cal y tres de arena.
Para muros de mampostería: una parte de cal por cuatro de arena.
CLASIFICACION:
a.1 Mortero de Cal Aéreo Es aquello en que el aglutinante es la cal aérea. (Recordemos que la cal aérea es la que necesita la presencia de aire para fraguar y endurecer). La cal aérea tiene la ventaja de tener propiedades bioclimáticas perdurables lo que hace que se conserve en buenas condiciones por mucho tiempo. Este material trae consigo un efecto de respiración que permite que la casa pueda regular su temperatura interna de acuerdo a la estación
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del año, También puede ser empleada en la construcción de caminos de tierra y en la técnica de construcción conocida como tapial. sin embargo para lograr mayores objetivos se recomienda que este complementada con materiales convencionales. Las cales aéreas cálcicas se obtienen por la calcinación de caliza con CaCo3 95 % y T = 900oC según la siguiente reacción: CaCo3 + 770 Kcal/ Kg → CaCo + CO2
ALGUNAS CLASIFICACIONES: M.A.: Mortero aéreo. Es el constituido por cal aérea (magra o grasa) y arena. M.A.M.: Mortero aéreo mixto. Es el constituido por cal aérea, arena y polvo de ladrillo. M.A.R.: Mortero aéreo reforzado. Es el constituido por cal aérea, cemento y arena. M.A.M.R.: Mortero aéreo mixto reforzado. Es el constituido por cal aérea, polvo de ladrillo, cemento y arena. a.2 Mortero de Cal hidráulico El aglutinante es la cal hidráulica. (Cal hidráulica es aquella que puede fraguar y endurecer con o sin presencia de aire, incluso bajo el agua). La diferencia de cales hidráulica y aérea es que la hidráulica está formado por muchos silicatos, su comportamiento es muy parecida al cemento blanco por lo que no es muy recomendada para la restauración de edificaciones antiguas. La cal hidráulica tiene las mismas propiedades de un cemento blanco, sin embargo se ha estudiado
que el producto resultante es de muy pésimas condiciones. La cal hidráulica puede ser natural y no
natural, la cal hidráulica natural no contiene ningún tipo de aditivo, no obstante son mucho más
resistentes que la cal viva, un ejemplo de esto es el cemento.
La caliza se obtiene a temperaturas de hasta 1200 ºC, y durante el incremento de temperatura se van produciendo reacciones de deshidratación y descarbonatación. El producto final de la cocción se denomina clinker, y está formado por una mezcla de cal viva (CaO), silicato bicálcico (2CaO∙SiO2, abreviado C2S), aluminato tricálcico (3CaO∙Al2O3, C3A) y aluminato‐ferrito de calcio (4CaO∙Al2O3∙Fe2O3). La cal viva se produce como producto de cocción si las cantidades de arcilla en la roca original son relativamente bajas (<20‐25%).
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Ciclo de la cal hidráulica y cementos de tipo Portland: cocción y fraguado. Las reacciones son indicativas de complejos procesos reaccionales. Nótese que las cales hidráulicas se obtienen por cocción de calizas margosas naturales a temperaturas de hasta 1200 ºC, mientras que el cemento de tipo Portland se obtiene por cocción de mezclas apropiadas de calizas y arcillas a temperaturas de hasta 1500 ºC. Al clinker obtenido en este último caso se le añade un 2% de yeso como retardante del fraguado.
Un parámetro que permite definir las propiedades de las cales hidráulicas es el índice de hidraulicidad, (I):
Así, el tiempo de fraguado y endurecimiento es función del índice de hidraulicidad, como se expresa en la tabla 1.
Tabla 1.
INDICE DE HIDRAULICIDAD DE CALES HIDRAULICAS
INDICE DEHIDRAULICIDAD
TIPO DE CAL TIEMPO DE FRAGUADO
0.10‐0.16 Cal débilmente hidráulica 2 semanas – 1 mes
016‐0.31 Cal medianamente hidráulica 1 semana – 2 semanas
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031‐0.42 Cal hidráulica s.s. 4 días – 1 semana
042‐0.50 Cal fuertemente hidráulica Menos de 4 días
ALGUNAS CLASIFICACIONES: M.H. : Mortero hidráulico. Es el constituido por cal hidráulica y arena. M.H.M.: Mortero hidráulico mixto. Es el constituido por cal hidráulica, arena y polvo de ladrillo. M.H.R.: Mortero hidráulico reforzado. Es el constituido por cal hidráulica, cemento y arena. M.H.M.R.: Mortero hidráulico mixto reforzado. Es el constituido por cal hidráulica, cemento, arena y polvo de ladrillo.
a. Morteros de cemento.
Es un material de construcción obtenido al mezclar arena y agua con cemento, que actúa como conglomerante, se desarrolló a mediados del siglo XIX. Los morteros pobres o ásperos son aquellos que tienen poca cantidad de cemento y, por consiguiente, poseen menos adherencia y resultan más difíciles de trabajar. Por otro lado, los morteros que tienen gran cantidad de cemento se retraen y muestran fisuras, además de tener mayor coste. Estos factores hacen necesario buscar una dosificación adecuada.
El hormigón es un mortero de cemento especial al que se añade además de los componentes ya citados grava o piedras. La falta de trabajabilidad de los morteros puede corregirse añadiendo aditivos plastificantes. También pueden mejorarse con la adición de otro tipo de conglomerantes, como la cal, o modificando la dosificación del mortero.
ALGUNAS CLASIFICACIONES: M.C.: Mortero de cemento. Es el constituido por arena y cemento. Incluye también la pasta pura de cemento.
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M.C.I.: Mortero de cemento impermeable. Es el constituido por cemento, arena e hidrófugo en cantidad suficiente. M.C.A.: Mortero de cemento atenuado. Es el constituido por cemento, cal y arena.
Formas apropiadas de uso:
Para bruñidos y revoques impermeables: una parte de cemento y una de arena. Para enlucidos, zócalos y corrido de cornisas se utiliza una parte de cemento por dos de arena. Para enlucidos de pavimento, enfoscados, bóvedas tabicadas y muros muy cargados utilizar una parte de cemento por tres de arena.
Para bóvedas de escaleras o tabiques de rasilla, una parte de cemento por cuatro de arena. Para muros cargados, enfoscados o fábrica de ladrillos se puede utilizar un tipo de mortero más ordinario de una parte de cemento por cinco de arena. Para morteros más pobres, utilizaremos siempre una parte de cemento por 6, 8 o 10 partes de arena, según se trate de fábricas cargadas, muros sin carga y rellenos para solados respectivamente. c) Morteros de yeso
Se denomina Mortero de Yeso a aquel elaborado a base de Yeso, Arena y Agua. Es menos resistente que otros morteros pero endurece rápidamente. Normalmente no se utiliza para levantar tabiques de división interior; se emplea con mayor frecuencia para fijar elementos de obra. Nunca debe aplicarse en labores de enfoscado o revoco sobre paramentos en los que se presuma la existencia de humedades (cuartos de baño, aseos, sector de fregadero en las cocinas, etc.), ya que el yeso tiene una gran capacidad de absorción, por lo que puede almacenar una gran cantidad de agua.
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El yeso natural se deshidrata a 107ºC y se transforma en hemihidrita (o basanita), sulfato de calcio hemihidratado (CaSO4∙0.5H2O). No obstante, las temperaturas de cocción en horno oscilan entre 110ºC y 160ºC. El producto así obtenido se denomina yeso de París, que es el material utilizado históricamente en construcción y revestimiento de paredes. Mezclada con agua, lahemihidrita reacciona rápidamente para dar yeso de nuevo, fraguando la escayola en 5‐15 minutos y liberándose energía en forma de calor. Se necesitan 186 g de H2O (pura) para transformar completamente 1000 g de hemihidrita en yeso. No obstante, debe añadirse algo más de agua para obtener una pasta con la que fabricar el mortero, ya que si se añaden las cantidades anteriores se obtiene un producto completamente seco.
Ciclo del yeso: cocción, hidratación y fraguado de escayola. Nótese que la temperatura de cocción controla el tipo de escayola, ya que a <160º se forma hemihidrita (yeso de París) que fragua rápidamente y a >160ºC se forma anhidrita (yeso anhidro) que fragua lentamente, aunque el producto final es el mismo, yeso.
Los morteros de yeso presentan grandes inconvenientes respecto de los de cal, particularmente en los exteriores, ya que el yeso es un compuesto relativamente soluble en agua (2000 mg/l vs. 80mg/l para la calcita, a 20ºC). Por esta razón, la infiltración de agua de lluvia o subterránea produce graves daños en paredes que contengan morteros de unión o revestimientos a base de yeso, como veremos más adelante. La temperatura requerida para la cocción del yeso es bastante menor que la requerida para obtener cal aérea a partir de la cocción de calizas. CLASIFICACION: M.Y.: Mortero de yeso. Es el constituido por yeso y arena. Esta denominación incluye la pasta pura de yeso. M.Y.A.: Mortero de yeso atenuado. Es el constituido por yeso, cal grasa y arena.
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M.Y.L.: Mortero de yeso con liga. Es el constituido por yeso y fibras.
d. Morteros mixtos o bastardos.
Son morteros compuestos por dos clases de conglomerantes compatibles, es decir, cemento y cal.
Morteros de cemento y cal:
Es una mezcla de cal y cemento en proporciones variables según sea su destinación, obteniéndose
un mortero fácil de trabajar pero con una buena resistencia.
Formas correctas de uso:
Para muros cargados e impermeables una parte de cemento, una cal y 6 de agua.
Para muros poco cargados, una de cemento, una de cal y 8 de agua.
Para cimientos, una de cemento, una de cal y 10 de agua.
Para revoques impermeables, cuatro partes de cemento, una de cal y 12 de agua.
II. MORTEROS ESPECIALES
a. morteros coloreados
Es un mortero a base de cemento, cal, aditivos, pigmentos y áridos seleccionados para
regularización y revestimiento de fachadas e interiores. Permite lograr todo tipo de acabados
rústicos y de variadas texturas.
Según el modo o con las herramientas que se trabaje, pueden obtenerse superficies lisas, pero con
bajos relieves simulando el mármol antiguo. Los colores son: Blanco,Travertino, Maiz, Lacre y
verde. Su rendimiento es de 1 a 2 m2 por kg según como sea aplicado.
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Características y ventajas:
Revestible con revocos o con pinturas al silicato o minerales.
Buena adherencia a la mayoría de los soportes de construcción tradicionales.
Producto permeable al vapor de agua.
Diferentes acabados superficiales.
Se puede aplicar manualmente o por proyección.
Aplica sobre todo tipo de objetos y de superficies; paredes, azulejos, yeso, plástico, madera y
otros, inclusive sobre superficies ya pintadas.
Usos:
Regularización y enfoscado de fachadas.
Revestimiento decorativo coloreado de fachadas, interiores, medianeras y patios.
Revestimiento de paredes interiores con acabado coloreado rugoso.
b. Mortero hidrófugo
Mortero especial que posee una alta impermeabilidad, es decir una muy baja absorción del agua.
Los aditivos de la familia de los hidrofugantes colman los capilares (hidrófugo en masa) y actúan en
superficie del mortero ofreciendo así un material repelente al agua y menos humedecible.
Los morteros hidrófugos se emplean como mezcla de asiento de fábricas de cerramientos
exteriores. También como revestimientos exteriores para revocos y enlucidos. Una de las funciones
principales de estos morteros especiales es evitar la penetración del agua garantizando la
impermeabilidad de la superficie de la superficie y la junta .
Para conseguir que se cumplan las propiedades de impermeabilidad de estos morteros se necesita efectuar una dosificación muy precisa y controlada en su elaboración o acudir a una mezcla ya preparada, como es el caso de los morteros mixtos secos industriales con propiedad hidrofugante.
En relación a la estanqueidad, el aspecto más relevante en relación con la puesta en obra del mortero, radica en la buena ejecución del revoco o enfoscado, con una cuidada compactación para facilitar la adherencia al soportey evitar futuros problemas de humedades.
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mortero hidrofugo en doble capa paleteado (poro cerrado) impermeable
c. Mortero expansivo
Es aquel mortero hecho con cemento rompedor o expansivo, son productos cementicios con
agentes químicos que al mezclarse con agua y confinarlos inician un proceso de expansión. Este
proceso truena y rompe concreto, rocas y piedras de manera segura, limpia y silenciosa.
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Cada vez más industrias optan por trabajar con esta tecnología, las más representativas, aparte de la de demolición, son la minería, la de excavación, la de remodelación y mantenimiento, la de drenaje profundo, la de construcción de carreteras, entre otras. Su capacidad demoledora o expansiva esta dada por su aumento de volumen a presión constante superior a 15 Mpa. la cual es suficiente para agrietar el material a destruir ya que la mayor parte de las rocas sufren rupturas por debajo de 10 Mpa. ( 1000 Tm. /m2) y el hormigón armado o concreto reforzado se rompe con presiones de 3 a 5 Mpa. ( 300 a 500 Tm./m2 ). d. Morteros ligeros
Para la obtención de este mortero se emplean arenas de chamaqueo que proceden de pumitas riolitas o liparitas, mezclándolas con áridos expansivos por calor (perlita, vermiculita, arcilla expansiva, etc.) Tiene poca resistencia mecánica, pero si un gran aislamiento térmico. Se emplea en cubiertas planas para dar pendiente a los faldones. e. Morteros de cemento‐cola
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Son morteros fabricados con un conglomerante a base de mezclas de cemento de base Portland y resinas de origen orgánico. La relación agua / cemento expresada en peso, variará según el tipo de resina. Para la fabricación de estos morteros se utilizan arenas finas, las que pasen por un tamiz de 0,32 mm de luz de malla de la serie UNE‐70S0. Son morteros muy finos y de una gran adherencia. Se utilizan para la ejecución de alicatados y solados. Necesitan poca agua para su amasado y endurecen rápidamente.
f. Morteros con aditivos
Se denominan de esta forma a aquellos morteros a los que se ha añadido una serie de productos de origen orgánico o inorgánico que pueden proporcionarles características especiales, tales como aireantes; fluidificantes, activadores o retardadores del fraguado, anticongelantes, hidrófugantes, etc. , así como lograr que sean expansivos u obtengan una coloración determinada. g. Morteros ignífugos
Son morteros que se emplean para revestir estructuras metálicas, formadas por elementos de acero, o cualquier otro elemento al que se le tenga que proporcionar resistencia al fuego. Actúan como protector del elemento sobre el que se aplica. Son morteros en los cuales se sustituye la arena, parcial o totalmente, por materiales resistentes al fuego, como puede ser el asbesto o amianto previamente preparado. Su aplicación deberá cumplir lo especificado en las normas NBE‐IPF y NBE‐CPI‐81.
h. Morteros refractarios
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Una vez terminado el suelo le echamos una lechada de mortero refractario para tapar las juntas de
los ladrillos.
Compuestos por cemento de aluminato de calcio y arena refractaria. Se emplean estos morteros para construir hornos, hogares y chimeneas, y como material de agarre para la unión de piezas refractarias. Son resistentes a altas temperaturas ya la agresión de los gases que se producen en las combustiones. i. Morteros aislados de finos (sin finos o porosos)
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Son morteros que se fabrican empleando sólo arenas que contengan la fracción gruesa, suprimiendo todos los tamaños de sus granos que pasan por el tamiz de 1,25 mm de luz de malla de la serie UNE‐ 7050. La relación w/c es muy baja. Se caracterizan estos morteros por presentar, una vez endurecidos, una masa con muchos huecos (porosa). Se utilizan principal‐ mente para la fabricación de piezas de mortero aligerado (de poco peso o densidad) y para pavimentos filtrantes.
j. Morteros autonivelantes
Es un tipo de mortero muy líquido, utilizado como base para diversos tipos de suelos (moquetas, suelos vinílicos, tarimas flotantes, etc.). Los morteros autonivelantes se empezaron a desarrollar desde la década de los 70. Este producto, al igual que el resto de morteros, se compone de cemento o anhidrita y arena de granulometría fina. Sus características especiales se deben al uso de aditivos que le confieren mayor fluidez, lo que facilita un acabado más liso y nivelado. A pesar de su nombre, este tipo de morteros no se nivelan ellos solos, sino que es necesario alisarlos manualmente.
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Los aditivos utilizados más frecuentemente son:
Superfluidificantes, para obtener un material más fluido y fácil de extender. Reductores de retracción, para limitar la retracción provocada por la gran cantidad de agua de la mezcla. Aireantes, para mejorar la plasticidad del material, y disminuir la densidad del material. Modificadores de viscosidad, para evitar que el árido se decante hasta el fondo.
El empleo de estos aditivos reduce ligeramente la resistencia de este tipo de morteros frente a los morteros
convencionales, y su tiempo mínimo de secado es de más de 24 horas. Los morteros autonivelantes generalmente son usados en obras donde se requiere instalar anclajes de pernos en maquinaria para la industria, para la nivelación de platinas y apoyos de máquinas, columnas, vigas, entre otros elementos estructurales. También son usados para la reparación de concreto, en estructuras dañadas por ataques climáticos, estructuras con salitre, para este tipo de reparaciones se puede usar mortero líquido para mayor rapidez y protección de la estructura.
k. Morteros con aireante
Se agrega al mortero un aireante líquido exento de cloruros, lo que hace que actúe como plastificante y reductor de agua, a la vez que aumenta la inclusión de aire dentro del hormigón. Reduce el riesgo de segregación y absorción de agua a través de los canales capilares, por lo que el hormigón resulta más impermeable. Produce un acabado uniforme y suave.
4.‐ PROPIEDAD DE LOS MORTEROS
I. EN EL MORTERO EN ESTADO FRESCO
CARACTERISTICAS:
CONSISTENCIA.
La consistencia de un mortero define la manejabilidad del mismo. En algunos manuales se
denomina plasticidad pero esta es un grado de consistencia como veremos más adelante. La
consistencia adecuada se consigue en obra mediante la adición de cierta cantidad de agua que
varía en función de la granulometría del mortero, cantidad de finos, empleo de aditivos, absorción
de agua de la base sobre la que se aplica, así como de las condiciones ambientales, gusto de los
operarios que lo utilicen, etc. La trabajabilidad o manejabilidad mejora con la adición del cal,
plastificantes o aireantes.
La trabajabilidad se logra con morteros de consistencia plástica, que permiten a la pasta
conglomerante bañar la superficie de árido. En otros casos se forman morteros excesivamente
secos no trabajables; o bien, muy fluidos con tendencia a la segregación.
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Puesto que la consistencia se adquiere mediante la adición de agua a la masa de arena y
conglomerante, esta propiedad se relaciona directamente con la proporción agua/cemento, crucial
para el completo desarrollo de las propiedades resistentes del mortero.
El exceso de agua produce frecuentemente la exudación, fenómeno por el que el agua de la parte
inferior se mueve hacia arriba especialmente cuando la granulometría tiene gran porcentaje de
árido grueso que se deposita en la parte inferior. El resultado es una mezcla no homogénea con
una posible merma en las propiedades finales del mortero endurecido.
TIEMPO DE UTILIZACION O DE TRABAJABILIDAD
Es el tiempo durante el cual un mortero poseo la suficiente trabajabilidad para ser utilizado sin
adición posterior de agua con el fin de contrarrestar los efectos de endurecimiento por el principio
de fraguado. Todas las características del mortero en estado fresco han de mantenerse durante
este tiempo.
DENSIDAD.
La densidad del mortero está directamente relacionada con la de sus materiales componentes, así
como un contenido en aire. Los morteros ligeros son más trabajables a largo plazo. Para fabricar un
mortero ligero pueden usarse áridos artificiales ligeros (arcilla expandida) o, más comúnmente
añadir aditivos aireantes.
Se clasifican como morteros ligeros aquellos cuya densidad es igual o menor que 1.300kg/m3
ADHERENCIA(En estado fresco)
La adherencia(adhesión si atendemos a su fundamento físico) se considera tanto en el mortero
fresco como en el endurecido, aunque por distintas causas. Consiste en la capacidad del mortero
para absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie de la interface mortero‐base. Se
refiere, por tanto; a la resistencia, a la separación del mortero sobre su soporte.
La adherencia del mortero fresco es debida a las propiedades reologicas de la pasta del
conglomerante, donde la tensión superficial de la masa del mortero fresco es el factor clave para
desarrollar este tipo de característica.
La adherencia, antes de que el mortero endurezca, se incrementa cuanto mayor es la proporción
del conglomerante o la cantidad de finos arcillosos. Sin embargo, el exceso de estos componentes
puede perjudicar otras propiedades.
CAPACIDAD DE RETENCION DEL AGUA
De esta propiedad depende la trabajabilidad del mortero fresco. La retención de agua se haya
finalmente relacionada con la superficie especifica de las partículas de árido fino, así como un
conglomerante y, en general, con la viscosidad de la pasta. Un mortero tiende a conservar el agua
precisa para hidratar la superficie de las partículas del conglomerante y árido, así como las burbujas
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de aire ocluido. El agua que tenga en exceso la cederá fácilmente por su succión del soporte sobre
el que se aplica.
La retención de agua influye en el grado de hidratación del conglomerante, de lo que determinara
el ritmo de endurecimiento del mortero.
Al aplicar un mortero sobre un soporte es fundamental que éste se encuentre humedecido para
que no capture el agua de amasado retenida por el mortero. De este modo se reduce la succión
que el soporte realiza sobre el mortero en estado fresco.
Otro factor que favorece este “robo” de agua al mortero proviene de los agentes externos
(temperaturas elevadas, viento, etc.) Ante estos casos es recomendable reponer el agua sustraída,
mediante el curado del mortero en su proceso de fraguado.
Un mortero bien dosificado y amasado puede llegar a desprenderse y no adquirir resistencia ni
adherencia por falta de hidratación del cemento, si no se consideran estos factores. Las
propiedades del mortero fresco influirán enormente en su comportamiento una vez este
endurecido.
II. EN EL MORTERO EN ESTADO ENDURECIDO
Las propiedades en estado endurecido son estipuladas por las prescripciones de proyecto y por el
cumplimiento de las exigencias normativas y reglamentarias. Por consiguiente estas propiedades
competen fundamentalmente a la figura del arquitecto o prescriptor.
Características del mortero endurecido
Las prescripción de los morteros a emplear en obra debe considerar las acciones mecánicas
previstas en el proyecto, que no alcanzaran su estado limite de agotamiento. Además deben
estimarse las acciones ambientales de tipo físico o químico que puedan deteriorar el material o
reduzcan su tiempo útil.
Desde su colocación existen una serie de factores que tienden a destruir el mortero. La durabilidad
es la resistencia del mortero al ataque de un conjunto de agentes, tanto propios de la ejecución,
como de su vida, que alteran sus condiciones físicas con el tiempo. De estas exigencias nace el
estudio de las propiedades del mortero en estado endurecido.
Resistencia mecánica
El mortero en la mayor parte de sus aplicaciones debe actuar como elemento de unión resistente
compartiendo las solicitaciones del sistema constructivo del que forma parte. El mortero
utilizado en juntas debe soportar inicialmente las sucesivas hiladas de ladrillos o bloques. Luego,
la resistencia del mortero influirá, por ejemplo, en la capacidad de una fábrica para soportar y
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transmitir las cargas a las que se ve sometida. Así mismo, el mortero para solados resistirá el peso
de personas y enseres que se asienten sobre él.
Las resistencias a compresión y flexión del mortero se obtienen conforme a los resultados del
ensayo de probetas prismáticas de 40x40x160 mm de 28 días de edad. Los morteros se designan
según su resistencia a compresión a esta edad, medida en N/mm2 anteponiéndoles la letra M.
Adherencia (estado endurecido)
La adherencia se basa en la resistencia a tracción de la unión entre un mortero y un soporte
definido. Resulta especialmente importante en morteros para revocos y morteros cola.
Lógicamente, la adherencia depende de tres aspectos fundamentales:
‐ El mortero.
‐ El soporte y su preparación.
‐ La forma de aplicación.
Constituye una propiedad fundamental pues determina la unión solidaria entre las piezas o partes
unidas influyendo en la resistencia del conjunto de, por ejemplo, una fábrica. Así mismo, una baja
adherencia puede causar desprendimientos de las piezas de revestimientos interiores o exteriores
fijadas por el mortero. En el caso de revocos los desprendimientos del mortero ocasionan la
desprotección de la fachada.
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Existen dos tipos adherencia: química, basada en los enlaces, y física, fundamentada en el anclaje
mecánico entre las piezas (adhesión).
La adherencia de tipo físico‐mecánico está fundamentada en la trabazón entre sólidos. El mortero
se aplica en estado plástico sobre la superficie del soporte. Ésta debe ofrecer suficientes
posibilidades de anclaje ‐porosidad‐, para que el cemento disperso y disuelto del mortero penetre
en los poros del soporte. Después, al irse formando las agujas de cemento hidratado e ir
completándose el proceso de fraguado, se crean nuevos puntos de anclaje entre el mortero y la
pieza sobre la que se une.
Por tanto, al aplicar un mortero sobre un soporte, bien para la realización de una fábrica, bien para
la formación de un revestimiento es imprescindible que el mortero ancle en la superficie que lo
recibe. No son efectivas resistencias elevadas en el mortero si no se produce este efecto.
Los soportes muy absorbentes sustraen el agua del mortero y no permiten la hidratación del
cemento en la superficie que los une. Por el contrario, los soportes totalmente impermeables
impiden la formación del suficiente agarre entre ambos materiales.
La adherencia química se fundamenta en la formación de enlaces químicos localizados en la
superficie de contacto entre el mortero y el soporte. Este tipo de adherencia en los morteros cola
está causada por el empleo de aditivos de resinas poliméricas. En estos casos resulta en
combinación con la adherencia mecánica o adhesión.
Retracción:
La retracción es una contracción que experimenta el mortero por disminución de volumen durante
el proceso de fraguado y principio de endurecimiento. Dicha retracción es provocada por la pérdida
de agua sobrante tras la hidratación del mortero.
Se ha demostrado que las retracciones son más elevadas cuantos más ricos en cemento y
elementos finos son los morteros. También se ha observado que la retracción aumenta cuanto
mayor es la cantidad de agua de amasado.
Distinguiremos tres tipos de retracción: plástica, hidráulica o de secado y térmica.
Retracción plástica: Es una contracción por desecación durante el proceso de fraguado, cuando el
mortero no es capaz de transmitir ni soportar tensiones producidas por la rápida evaporación del
agua. Da lugar a una fisuración frecuentemente llamada de afogarado, caracterizada por muchas
fisuras próximas que se cruzan con aspecto de piel de cocodrilo y que no llegan a alcanzar gran
profundidad. A mayor dosificación de cemento mayor es el valor de la retracción plástica.La
fisuración se produce fundamentalmente en elementos superficiales, de poco espesor, ante
temperaturas elevadas con vientos secos y falta de curado.
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Fisuración por retracción plástica
Retracción hidráulica o de secado: Es la contracción del mortero por evaporación del agua, que se
produce al haber finalizado el fraguado. Si la retracción de secado es intensa causa un cambio
volumétrico capaz de crear tensiones importantes en zonas impedidas de deformarse. Si se supera
el valor de adherencia del mortero, ocasiona que los bordes de las fisuras se levanten y abarquillen.
La retracción hidráulica aumenta con:
‐El espesor de recubrimiento.
‐La riqueza de conglomerante del mortero y la finura de molido de éste.
‐La mayor relación agua/cemento.
‐La menor relación volumen/superficie.
Está influenciada también por la naturaleza de los áridos así como por las condiciones y tipo
de curado empleados.
Retracción térmica: Es la contracción experimentada por el mortero, por variación en la
temperatura de su masa durante el endurecimiento. Si el calor alcanzado al iniciarse el
endurecimiento se debe a la reacción exotérmica de los granos de cemento, un mortero pobre, con
poco cemento, sufre un incremento de temperatura inferior a un mortero con más cemento y
consecuentemente menores retracciones.La retracción se identifica por la característica fisuración
errática aparecida en la superficie del mortero. Si es muy acusada puede afectar a la
impermeabilidad al dejar abiertas vías de penetración del agua
Absorción de agua: Afecta a los morteros que quedan expuestos directamente a la lluvia. Su
importancia radica en que la absorción determina la permeabilidad de un enfoscado o del mortero
que forma las juntas de una fábrica. Si el mortero es permeable al agua, transmitirá ésta hacia el
interior originando la consiguiente aparición de humedades por filtración. Además, con la succión
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del agua exterior se favorece el tránsito de partículas o componentes no deseables para la
durabilidad del conjunto constructivo, como en el caso de las eflorescencias.
La absorción depende de la estructura capilar del material, por tanto, cuanto más compacto sea un
mortero, menor será la red capilar y, en consecuencia, menor absorción presentará. La
incorporación de aditivos hidrofugantes, plastificantes y aireantes también contribuye
notablemente a disminuir la absorción capilar en los morteros que los incorporan.
Densidad (estado endurecido)La densidad del mortero dependerá fundamentalmente de la
que tengan sus componentes: arenas, adiciones, etc. También es determinante la granulometría y
volumen que éstos ocupen en su dosificación. Además, incide en la densidad la relación
agua/cemento del mortero. A medida que aumenta dicha relación más poroso es el mortero.
Se considera que un mortero es ligero, cuando su densidad es igual o menor que 1.300 kg/m3.
Para la hidratación del cemento en el mortero sería suficiente incorporarle una pequeña cantidad
de agua, sin embargo, de esta forma se obtendrían consistencias demasiado secas y no trabajables.
Por ello es necesaria mayor cantidad de agua de amasado que la estrictamente necesaria para el
fraguado.
Esto explica que, durante el fraguado y endurecimiento del mortero, se produzca una pérdida del
agua sobrante, que no se combina con las partículas de cemento para la formación y
endurecimiento de cristales.
De lo anteriormente comentado se deduce que, al utilizar de forma proporcional idénticas materias
primas e incorporar aproximadamente la misma cantidad de agua de amasado, se observan, en
general, mayores pérdidas de agua e inferiores densidades en aquellos morteros con más bajo
contenido en cemento.
Es lógico pensar que a menor número de partículas de cemento a hidratar mayor pérdida de agua.
La pérdida de agua resulta, por lo comentado, un indicador de variaciones accidentales en el
contenido de cemento en el mortero.
Permeabilidad al vapor de agua: Si anteriormente reseñábamos la conveniencia de
impermeabilidad en los morteros expuestos al agua, resulta deseable, sin embargo, su
permeabilidad al vapor. El paso del vapor a través de la estructura capilar del material favorece su
traspiración impidiendo la aparición de condensaciones en el interior, por causas higrotérmicas.
Comportamiento térmico: Esta característica viene dada por la conductividad térmica del material que indica la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo por una superficie unidad del material. La conductividad depende de la densidad, porosidad, contenido de humedad, etc. En el caso de los morteros estos parámetros dependen de los componentes y proporciones que contengan siendo fundamental la densidad final de la mezcla.
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5.‐ EJEMPLOS DE APLICACION 1. Dada la siguiente dosificación de un mortero en volúmenes aparentes: ( 1/4 : 1 : 3 ) En el siguiente orden: (Cemento: Cal hidratada en polvo: Arena fina) Determinar las cantidades de materiales componentes en volúmenes aparentes y en peso para obtener un metro cúbico de mortero. Como primera medida deben estudiarse los pesos unitarios y pesos específicos de los componentes. Material Peso Unitario Peso Específico Kg/dm3 Kg/dm3
________________ ______________________ _________________________ Cemento 1,45 3,15 Cal Hidr. en polvo 0,61 2,35 Arena fina 1,60 2,65 Agua = (0,25 + 1 + 3) x 0,15 = 0,85
Materiales (1)
Dosif. en Relaciones en VAp. (2)
Corf. de Aporte. (3)
Vol. real (4) = (2)x(3)
Vol. aparente p / 1 m3 (5) = (2)/(m3)
Peso p / 1 m3
(6) =(5)x (t)
Cemento
¼
0,46
0,12
0,082
0,115
Cal hidrat. en polvo
1
0,26
0,26
0,330
0,201
Arena fina
3
0,60
1,80
0,990
1,584
Agua
0,85
1
0,85
0,281
0,281
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2.‐ Dada la siguiente dosificación de un mortero en volúmenes aparentes: ( 1/8 : 1 : 4 ) En el siguiente orden: (Cemento: Cal en pasta: Arena mediana) Determinar las cantidades de materiales componentes en volúmenes aparentes y en peso para obtener un metro cúbico de mortero. En primer término se estudian los pesos unitarios y pesos específicos de los componentes. De ensayos de laboratorio se obtuvieron los siguientes resultados Material Peso Unitario Peso Específico Kg/dm3 Kg/dm3
________________ ______________________ _________________________ Cemento 1,40 3,15 Arena mediana 1,60 2,65 Agua = (0,125 + 1+ 4) x 0,15 = 0,77
Materiales (1)
Dosif. en Relaciones en VAp. (2)
Corf. de Aporte. (3)
Vol. real (4) = (2)x(3)
Vol. aparente p / 1 m3 (5) = (2)/ (m3)
Peso p / 1 m3
(6) =(5)x (t)
Cemento
0,125
0,44
0,055
0,030
0,042
Cal en Pasta
1
1
1
0,237
95kg. de Cal viva
Arena med.
4
0,60
2,40
0,947
1,515
Agua
0,77
1
0,77
0,182
0,182
40
Se consideró que con 400 kg de cal viva se obtuvo 1 m3 de cal en pasta 1 m3 de cal en pasta ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐400 kg de cal viva 0,237 m3 de cal en pasta‐‐‐‐‐‐‐ x kg de cal viva
X = ,
= 94,8 kg de cal viva
3.‐ Hallar el volumen de mortero para un muro de 25 m, de longitud y 2 m de altura, dicho muro se
construye con ladrillos de 10x12x24, es caravista y de soga.
Solución:
Datos:
- Largo= 25m
- Área total= 50 m2
- Altura= 2m
- Caravista, entonces: junta= 1cm
- Soga
- Medida de ladrillo= 10x12x24(hxbxL)
1 A.lad → 1 Vol
1 m2 → x Vol
X= b[ 1‐ L.h/(J+h)(J+L)]
1 m2 → 0.12[ 1‐ (0.1)(0.24)/(0.25)(0.11)].1 m2
1 m2 → 0.0152727272727. => Como nos pide hallar el volumen de mortero en 50 m2
=> 50(0.0152727272727) = 0.763636363635 m3.
4.‐ Hallar el volumen de concreto en una losa de techo de 100 m2 cuyo espesor será de 20cm con
una vigueta de 10cm y con ladrillos de 30x30x14.
solución:
Datos:
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- Area total= 100 m2
- Espesor= 20cm (H)
- Vigueta= 10cm (v)
- Medida de ladrillo= 30x30x14(bxLxh)
1 A. Lad →1 vol m3
1 m2 → x m3
x= [H‐bh/b+v]x1 m2
x= [0.2‐(0.3)(0.14)/0.3+0.1]x1 m2
1 m2 → 0.095 m3
100 m2 → y m3 => y = 9.5 m3
5.‐ Hallar el volumen neto de mortero requerido para la construcción de un muro de 4m de ancho
por 2.5m de alto, además el muro debe presentar las siguientes características.
‐ Caravista => J= 1cm
‐ Soga
‐ Vol. de ladrillo= 9x12x24(hxbxL)
Solucion:
Vol. Total = 1.2 m3
Area total =10 m2
Por formula en 1 m2 → [1/(J+L)(J+h)]x1 m2. und → 40 und
10 m2 → 400 und.
Vol. Mort = Vol. Total – Vol. Ladrillos.
Vol. Mort = 1.2 m3 – 400(0.09x0.12x0.24) m3
Vol. Mort =1.2 m3 – 1.0368 m3
Vol. Mort = 0.1632 m3.
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6.‐ Determinar el volumen neto de mortero necesario para la construcción de una losa con las
siguientes características:
- Ladrillo de techo = 30x30x15(bxLxh)
- Vigueta 10cm
- Espesor de losa 20cm
- Area total de la losa = 16 m2
solución:
Vol. De la losa = 3.2 m3
Vol. De ladrillo = 0.0135 m3
Por formula en 1 m2 → [1/L(v+b)] und de ladrillo → 8.333… und
En 16 m2 → 133.333… und de ladrillo
Vol. Neto de Mort = Vol. De la losa – Vol. De los ladrillos
Vol. Neto de Mort = 3.2 m3 – 133.3333333(0.0135)
Vol. Neto de Mort = 1.4 m3
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6.‐ NEXOS
Figura 1. Materiales aglomerantes utilizados en morteros de construcción
Figura 2. Opus en la arquitectura romana
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Figura 3. Ciclo del yeso: cocción, hidratación y fraguado de
escayola. Nótese que la temperatura de cocción controla el tipo de escayola, ya que a <160º se forma hemihidrita (yeso de París) que fragua rápidamente y a >160ºC se forma anhidrita (yeso anhidro) que fragua lentamente, aunque el producto final es el mismo, yeso.
Figura 4. Ciclo de la cal aérea: cocción, apagado y endurecimiento de cal.
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Figura 5. Sección idealizada de un muro con pintura mural, e imagen de detalle de la fachada mural (deteriorada) de la Iglesia de Santo Domingo (Realejo, Granada), en las que se ilustran la estructura más común del soporte de mortero de la pintura mural.
Figura 6. Pavimentos en la arquitectura romana (tomado de Ortega Andrade).
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Figura 6. Ciclo de la cal hidráulica y cementos de tipo Portland: cocción y fraguado. Las reacciones son indicativas de complejos procesos reaccionales. Nótese que las cales hidráulicas se obtienen por cocción de calizas margosas naturales a temperaturas de hasta 1200 ºC, mientras que el cemento de tipo Portland se obtiene por cocción de mezclas apropiadas de calizas y arcillas a temperaturas de hasta 1500 ºC. Al clinker obtenido en este último caso se le añade un 2% de yeso como retardante del fraguado.
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7.‐ CONCLUSIONES
La bibliografía consultada sobre morteros nos orientaba mucho en la selección del material o en su rechazo,
ha sido en base a la experiencia que hemos destacado las escorias con más finos. La experiencia y los
resultados obtenidos a través de la ejecución de la campaña experimental permite realizar propuestas en
relación a algunos aspectos de la selección de los materiales y la preparación de la mezcla de morteros que
deben tenerse en cuenta para obtener resultados satisfactorios. Las principales conclusiones sobre estos
aspectos se expresan a continuación:
Las escorias de fracciones de 0 – 3 de ambas incineradoras tienen un elevado contenido de finos y una
alta absorción, lo que conlleva que no sean aptas.
La densidad de las escorias de Tarragona es más baja que la de Mataró y esta es a su vez más baja que la
de arena de patrón.
Las conclusiones a las que hemos llegado después del análisis son:
Se observa una menor trabajabilidad de los morteros con escoria de Mataró y las escorias de Tarragona
consiguen una masa más homogénea.
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8.‐ RECOMENDACIONES
Este trabajo puede considerarse como un primer paso que sirve de orientación a sus estudios posteriores
que profundicen en la optimización de las escorias como árido para mortero.
Las recomendaciones que se describirán en este apartado hacen hincapié en la importancia de la
reutilización de las escorias dado su problemática ambiental. Basándose en esta necesidad y en la voluntad
de que el desarrollo sostenible llegue también a nuestra área, llegamos a las recomendaciones que se
exponen a continuación.
Lejos de descartar las escorias de incineradora como elemento sustitutivo de árido en los morteros y
posteriormente en los hormigones, se ha visto que es factible esa sustitución. Las escorias tendrán una
utilización idónea en aplicaciones que no necesiten de una elevada resistencia y en lugares donde no exista
una humedad elevada o estén en contacto directo con el agua. Esta última recomendación hace referencia
a los problemas de lixiviación que se han hecho patente según resultados de otros estudios. Si priorizamos la
reutilización de escorias y esto implica intentar maximizar el contenido de ellas en los morteros.
Adoptaremos unas escorias con características parecidas a las de Mataró. Esto es justificable por la poca
desviación entre los resultados en función del contenido de escorias. En caso de necesitar un mínimo de
resistencia es aconsejable escoger como las de Tarragona, puesto que son los que dan los mejores
resultados según estudios realizados.