CONTROL DE CALIDAD AL MORTERO
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 revoques. Los morteros se denominan según sea el aglomerante de yeso, cal, cemento, y llaman bastardos cuando intervienen dos aglomerantes como 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.
1 Ensayo de flexión flexión y compresión de mortero de cemento cemento (Nch 158 of.67) 1.1 Aparatos - Balanza : Capacidad 1000 gr como mínimo y una sensibilidad reciproca de 1g/dm - Tamices : Los tamices tendrán abertura de 0.074 mm, 0.149 mm, 0.50 mm, 1.00 mm, 1.68 mm y 2.00 mm. - Matraz aforado : Para medir el agua, se usará un matraz aforado de 250 ml de capacidad que estará calibrado por vaciado a 20ºC, con una tolerancia de ± 1ml. - Moldes : Serán de material mat erial que no sea atacado por el mortero de cemento. Estarán divididos en tres compartimentos prismáticos, que permitan confeccionar tres probetas. Las dimensiones interiores de cada uno de los compartimentos de los m oldes nuevos serán los siguientes. Longitud, l
: 160 mm tolerancia ± 0.4 mm.
Ancho, a
: 40 mm tolerancia ± 0.1 mm.
Altura, h
: 40 mm tolerancia ± 0.1 mm.
Las paredes de los molde serán de espesor superior o igual a 6 mm. Las caras interiores serán planas con aproximación de 0.02 mm. Las caras internas formarán entre sí ángulos de 90º con tolerancia ± 0.5º. Los moldes usados cuyos defectos sean iguales o superiores al doble de las tolerancias indicadas anteriormente, deberán ser reemplazadas. Los moldes estarán provistos de un marco metálico superpuesto para facilitar el llenado, el cual constará de 3 compartimentos
prismáticos de 20 a 40 mm de altura, cuya abertura inferior sea aproximadamente coincidente con la de los dos moldes, a la cual sobrepasará en una magnitud no superior a 0.4mm.
- Mezcladora : Será de acondicionamiento eléctrico. eléctrico. Estará compuesto de un recipiente de acero inoxidable de 5 ¾ litros aproximadamente de capacidad, el cual debe poder fijarse en una altura conveniente con respecto respecto a la paleta con un movimiento de rotación alrededor de su propio eje y un movimiento planetario alrededor del eje del motor. La paleta funcionará con las velocidades que se indican:
v lenta v rápida Rotación de la paleta, r.p.m. Revolución planetaria, r.p.m. 140 ± 5 62 ± 5 285 ± 10 125 ± 10
Tabla IV.18 Velocidad de la paleta del mezclador mezclador
En posición de partida y durante la marcha, debe haber una distancia libre de alrededor de 2.5 mm entre la paleta y el fondo del recipiente y de alrededor de 0.4 mm entre aquellas y la pared de éste.
- Mesa de Compactación Compactación : La mesa de compactación, compactación, estará constituida por una plancha metálica horizontal, unida a dispositivo accionado por un motor que le comunique un movimiento
de subida hasta una altura de 15 mm y la deje caer libremente desde esa altura, a razón de una caída por segundo. La mesa tendrá dispositivo de sujeción para fijar firmemente los moldes. El peso del conjunto de la parte móvil de la mesa, molde, dispositivos superpuestos y de sujeción será de 20 kg ± 1 kg. El aparato se fijará en una base de hormigón de dimensiones apropiadas. Las planchas base de los dos marcos que soportan la leva y el eje alrededor del cual se efectúa la rotación de la mesa se fijaran a la base de hormigón mediante 4 pernos de anclaje cada uno, y al fijador se colocará una capa delgada de mortero rico en cemento entre las planchas base y la base de hormigón, para asegurar un contacto perfecto. La base de hormigón se colocará sobre 4 soportes de goma de 10x10x1 cm de espesor. La mesa permanecerá horizontal al estar en reposo y la normal común a través del punto de contacto de la pieza que cae y del tope será vertical. La superficie que golpea el tope mismo se reemplazarán cuando dejen de cumplir la condición antes mencionada. Se usaran rodamientos de bolas en los ejes alrededor de los cuales se efectúa la rotación de la mesa y de la leva. Si se usan rodamientos sencillos el juego de los ejes en ellos será inferior o igual a 0.1 mm.
- Maquina para ensayo de Flexión: La máquina de ensayo tendrá una precisión igual o superior a 1%. Tendrá dos rodillos de 10 mm situados a una distancia de 100 mm ó de 106, 7 mm. Tendrá además un rodillo equidistante de los de apoyo y de igual diámetro entre ellos. Los rodillos serán móviles alrededor de su centro para permitir una repartición uniforme de las cargas.
- Máquina para ensayo de Compresión: La máquina tendrá una precisión superior o igual a ± 1.5% en todo el intervalo de cargas utilizado en los ensayos. El dispositivo para colocar las probetas tendrá un sistema de placas, el cual se coloca entre los rectangulares, de las dimensiones siguientes: Espesor superior o igual a 10 mm, ancho de 40 ± 0,1 mm, longitud superior a 40 mm, las placas serán de acero, de dureza Vickers superior o igual a 600, o de carburo de tungsteno, estarán guiadas sin frotamiento y una de ellas será solidaria con un sistema de rótula y podrá inclinarse ligeramente, las caras de las placas serán planas con una tolerancia de 0,01 mm en la superficie de contacto.
1.2 Materiales
Agua Potable Cemento del ensayo.
: Conservarse en envases cerrados y protegerlos de la humedad hasta el momento
Arena Normal : La composición granulométrica de la arena será tal que su tamizado de resultados comprendidos dentro de los valores anotados en la tabla IV.19:
Abertura de Tamices mm Designación de tamices Ret. Acumulado % 0.074 - 15 98 ± 2 0.149 - 11 88 ± 5 0.50 -4 67 ± 5 1.00 0 33 ± 5 1.68 3 5±5
2.00 4 0
Tabla IV.19 Composición granulométrica
La verificación de la granulometría de la arena se hará por tamizado de una muestra relativa de 100 g de arena por cada uno de los tamices que aparecen en la tabla. El tamizado se continuará hasta que a través de cada tamiz pase menos de 0,5 g por m inuto.
La arena estará dividida en tres fracciones: fina, media y gruesa. La fracción fina, pasará totalmente por el tamiz de 0,5 mm de abertura. La fracción media estará comprendida entre los tamices de 0,5 mm y 1,00 mm de abertura; la fracción gruesa quedará retenida totalmente en el tamiz de 1,00 mm de abertura. Cada fracción tendrá una composición granulométrica, tal que, mezclándolas por partes iguales en peso, se obtenga una arena de la composición granulométrica indicada. Si fuera indispensable se podrá usar otra división de la arena, siempre que la combinación de las fracciones de una granulometría cumpla con lo indicado, y que no haya peligro de segregación en ninguna de las fracciones.
1.3 Mortero normal El mortero se preparará tomando los materiales en las siguientes proporciones en peso: Cemento: Dos partes
Arena normal: Seis partes
Agua: Una parte
1.4 Acondicionamiento Temperatura y Humedad -
La temperatura en la sala se mantendrá entre 18 y 27ºC.
-
La humedad relativa no será inferior a 50%.
Los materiales y aparatos usados en la preparación del mortero deberán estar en una temperatura entre 18 y 27ºC. La cámara húmeda estará constituida de tal modo que pueda conservarse en ella una humedad relativa superior o igual a 90%, en ella se mantendrá una temperatura de 23ºC ± 2ºC.
1.5 Pesada de los materiales Se pesaran separadamente 500 g de cemento, 500 g de arena fina, 500 g de arena gruesa, 500 g de arena media y se medirán 250 ml de agua. Los materiales se dejaran en envases separados junto a la mezcladora.
1.6 Mezcla Estando el mezclador en posición de partida, se verterá el agua en el recipiente y a continuación se agregará el cemento. Se pondrá en marcha el mezclador a velocidad lenta. Después de 30 segundos de la puesta en marcha, se agregará la arena, primero la fracción fina, a continuación la media y finalmente la gruesa. Esta operación deberá hacerse en 30 segundos. Se cambiará a velocidad rápida que se mantendrá durante 30 segundos. Se detendrá el mezclador durante 1 minuto 30 segundos. En los primeros 15 segundos se raspará el mortero adherido a la pared del recipiente con una espátula de goma o plástico no atacable empujándolo hacia el fondo. Después se tapará el recipiente por el tiempo restante (1 minuto 15 segundos), se pondrá en marcha el mezclador con la velocidad rápida durante 1 minuto.
1.7 Probetas Preparación El molde se cubrirá interiormente con una delgada capa de aceite. Las uniones deberán sellarse. El molde y el marco se fijaran sobre la mesa de compactación. Se introducirá en cada uno de los compartimentos una primera capa de alrededor de 320 g de mortero, directamente desde el mezclador. Esta capa se nivelará por medio de una espátula plana con dos movimientos de ida y vuelta apoyándose sobre el borde superior del dispositivo superpuesto.
Se hará funcionar la mesa de golpes dando 60 caídas en 60 segundos. Se colocará una segunda capa de mortero igual aproximadamente a la anterior, la cual se engrasará y compactará en la misma forma. Se sacará el molde y retirará el marco. Se enrasará el mortero con la arista de una regla metálica mantenida en posición casi vertical, que se desplazará con un movimiento de sierra perpendicularmente a la longitud del molde. Se emparejará la superficie, alisándola con la regla que se mantendrá débilmente inclinada sobre la horizontal. Se identificaran las probetas.
1.8 Conservación Los moldes se cubrirán con una plancha de material no absorbente, para evitar la evaporación del agua. Los moldes se trasladarán a la cámara húmeda. Las probetas que se romperán a las 24 horas, se desmoldaran 15 a 20 minutos antes del ensayo. Las demás probetas se desmoldaran entre 20 y 24 horas después de haberlas moldeado. Si el mortero no ha adquirido suficiente resistencia para desmoldarlo sin peligro de deterioro, el desmolde puede postergarse 24 horas, pero debe anotarse en el informe. Las probetas desmoldadas se limpiaran suavemente y se pesaran. Las probetas desmoldadas se sumergirán en posición vertical, en agua detenida, saturada en cal, a 23ºC ± 2ºC, hasta el momento del ensayo. El agua deberá tener libre acceso sobre todas las caras de las probetas. El agua deberá renovarse por mitades cada 30 días. El volumen del agua de conservación será por lo menos 4 veces el del total de las probetas contenidas. Las probetas se sacaran del agua menos de 15 minutos antes del ensayo. Si es necesario para satisfacer esta condición, las probetas se transportarán a las maquinas de ensayo en un recipiente lleno de agua.
1.9 Ensayo Flexión La probeta se apoyará en una de las caras laterales del moldaje, sobre los rodillos de apoyo de la máquina de flexión. La carga se aplicará a través del rodillo superior con una velocidad de carga de 5 ± 1 kg/seg. Los trozos de las probetas rotas a flexión, se conservaran húmedos hasta el momento en que cada uno de ellos se someta al ensayo de compresión.
¿CÓMO SE EVALÚA LA CALIDAD DE UN MORTERO? Jesús David Osorio 22.05.2013 En este artículo te decimos cómo se evalúa la calidad de un mortero y algunos datos importantes sobre sus usos y propiedades en estado fresco y endurecido. El mortero o cemento de albañilería (como se le conoce en algunos países) es un material versátil capaz de satisfacer una variedad de requisitos, una proporción de mortero influye de manera significativa en el comportamiento de la mampostería.
No existe una mezcla particular que satisfaga todas las exigencias del mercado con el tema del mortero, únicamente un buen conocimiento sobre los materiales que lo componen y sus propiedades permite seleccionar un mortero que cumpla unas especificaciones específicas de un proyecto
El mortero tiene una amplia gama de aplicaciones: puede ser empleado para nivelar pisos, proteger taludes, recubrir elementos estructurales, pero el mayor consumo está en la construcción de mampostería razón por la cual la tecnología del mortero se ha enfocado principalmente en esta rama. Vale la pena señalar que un mortero de mampostería se puede utilizar satisfactoriamente para otros propósitos como las aplicaciones ya mencionadas y que los ensayos para hacer control de calidad se aplican a cualquier tipo de mortero.
La principal función del mortero es proporcionar una mayor adherencia a las unidades de mampostería, lo cual se logra realizando un buen control de calidad a los materiales y al mortero; para poder tener una buena adherencia tenemos que contar con buenos materiales, un buen diseño y buenas dosificaciones para que proporcione buena consistencia, buena resistencia (compresión y flexión) y una buena capacidad de retener el ag ua.
Mortero cemento de albañilería Mortero.
¿CÓMO SE DEFINE UN MORTERO?
El mortero puede definirse como una mezcla de un material aglutinante como cemento Pórtland un material que nos ayude a proporcionar una mayor adherencia como la arena, agua y eventualmente aditivos. Al unirse estos materiales presenta propiedades físicas, químicas y mecánicas
¿CÓMO SE EVALÚA LA CALIDAD DEL MORTERO? Lo acostumbrado en el uso de mortero es la dosificación por partes de cemento y de arena (1: n) desconociendo la resistencia que dichos morteros. Es claro plantear la necesidad de diseñar y dosificar el mortero de acuerdo a las condiciones de adherencia y resistencia y algunas otras propiedades y características importantes para el buen uso del mortero.
De lo anterior es importante conocer las propiedades del mortero en estado plástico, determinar la facilidad de construcción de la mampostería y el acabado de los elementos estructurales, las propiedades en estado plástico influenciarán en el comportamiento del mortero endurecido. Las propiedades en estado endurecido que ayudan a determinar el comportamiento final de la mampostería son la adherencia, durabilidad, elasticidad y resistencia a la compresión.
Muchas de las propiedades del mortero no son cuantitativamente definibles en términos de proceso debido a la carencia de especificaciones.
PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO FRESCO Se define como la calidad del material a utilizar. Por esta razón es importante conocerlas para utilizarlas como criterio de aceptación o rechazo.
Trabajabilidad o manejabilidad
Esta propiedad se refiere a la habilidad para ser extendido a una unidad de mampostería mediante un palustre o adherirse a superficies verticales, y a su resistencia a fluir cuando esta en estado de colocación. En los laboratorios, es reconocida como una propiedad compleja que incluye una capacidad de adhesión, cohesión, fluidez, plasticidad y viscosidad. Al igual que el concreto no existe ningún método que por sí solo mida el grado de trabajabilidad.
La trabajabilidad o manejabilidad, es el resultado de la lubricación de las partículas de agregados con la pasta del agua/cemento. El ajuste final de la trabajabilidad, depende de la cantidad de agua aunque se ve afectado por la gradación, dosificación y contenido de aire.
Consistencia
La consistencia del mortero es medida a través del cono de penetración, el cual consiste en un aparato de Vicat modificado, que permite conocer la uniformidad de una bachada a otra y qué tan seca o qué tan húmeda está la mezcla de mortero.
La determinación de consistencia por el cono nos permite medir el ajuste de la cantidad de agua para todos los morteros y por lo tanto es importante tenerlo en la serie de ensayos previos a la construcción.
Por lo tanto, la consistencia por el cono de penetración puede ser usada para indicar las variaciones de una bachada a otra en los ingredientes de mezcla y en el tiempo de mezclado. Los datos erróneos de consistencia indican un control inadecuado durante la dosificación y el mezclado, pero esto no indica que las adiciones de cemento, arena y agua sean inapropiadas, se puede usar otros métodos para identificar los procedimientos de mezclado insatisfactorio, por ejemplo relación agua-cemento, agua en el mortero o ensayo de contenido de aire.
Retención de la consistencia
La retención de la consistencia es empleada sobre las muestras de mortero alteradas e inalteradas y proveen un medio para establecer las características de fraguado y endurecimiento a temprana edad. Puesto que los ensayos de laboratorio son efectuados bajo condiciones climáticas estables, los resultados del ensayo de retención de consistencia, reflejan el comportamiento del sistema de morteros bajo ensayo.
Retención de agua
Es la habilidad que tiene el mortero para retener el agua de mezcla cuando es sujeto a fuerzas de absorción. Esta capacidad de retención de agua en campo, se evidencia cuando después del contacto entre el mortero y una unidad de mampostería de alto grado de absorción, esta conserva la trabajabilidad.
Los morteros que tiene baja retención de agua pierden rápidamente el agua de mezcla y hacen que la colocación de unidades de mampostería sea difícil, mientras que los morteros de alta retención hacen muy fácil la colocación de unidades de mampostería, la retención de agua y la absorción de las unidades de mampostería deben ser balanceadas para prevenir que las unidades queden flojas y causen demoras en la construcción.
Esta propiedad da tiempo al mampostero de colocar y ajustar una unidad de mampostería sin que el mortero se endurezca. La retención de agua se incrementa mediante la adición de cal, incorporadores de aire, la utilización de arena fina dentro de los límites de gradación permitida.
PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO ENDURECIDO Adherencia
Es la propiedad física individual más importante en el mortero endurecido, como también la más variable e impredecible. La adherencia tiene tres fases: resistencia, grado de adherencia y durabilidad. Debido a que existen muchas variables que la afectan es difícil establecer un solo ensayo de laboratorio que produzca resultados consistentes, que se aproximen a los resultados de la obra. Estas variables incluyen contenido de aire, cohesividad, tiempo de fraguado, colocación de la unidad de mampostería, absorción de la unidad de mampostería, retención de agua del mortero y curado.
La resistencia a la adherencia es desarrollada entre la unidad de mampostería y el mortero, y en estado fresco el mortero tiene que ser capaz de fluir sobre la unidad de mampostería y llenar todas las cavidades de la superficie.
Esta propiedad se logra cuando el mortero entra en contacto con la unidad de mampostería y continua aumentado con la hidratación del cemento, su calidad es importante, no solamente para que resista las cargas aplicadas, sino también para absorber esfuerzos originados por cambios volumétricos por efecto de la temperatura.
Resistencia a la compresión
Es la medida para observar la capacidad que tiene el mortero de soportar esfuerzos.
Como la resistencia a la compresión está influenciada por la hidratación del cemento y esta a su vez determina las propiedades físicas del mortero endurecido, es posible que mediante los resultados de resistencia inferir otras propiedades.
Durabilidad
Es la habilidad para resistir las condiciones de exposición a las cuales es sometido el mortero. Los ciclos de congelamiento y deshielo son considerados el principal efecto de deterioro en los países de estaciones, mientras que las sustancias agresivas tales como sulfato y ácidos son los factores que afectan la durabilidad en países tropicales como Colombia.
La durabilidad es una característica de combinación particular de materiales que incluye, además de los constituyentes del mortero, la calidad de las unidades de mampostería empleada.
La elaboración del mortero ha pasado de hacerse en obra a convertirse en un mortero industrializado que va incremento por su forma diferentes bondades una de ellas es la manejabilidad y la mayor duración en estado fresco.
Dentro de los morteros premezclados se destacan los morteros larga vida, en los cuales se retarda el tiempo de fraguado generalmente por periodos mucho mas largos. Estos morteros, tienen la ventaja de que pueden ser recibidos durante el día y almacenados durante varios días (morteros larga vida de 72 horas).
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Dentro de las prestaciones que ofrece un mortero debemos distinguir dos etapas diferenciadas por su estado físico, que se denominan estado fresco y estado endurecido. La primera responde a la fase del mortero una vez mezclado y amasado. Su duración varía de acuerdo con el tiempo de fraguado requerido por la proporción que integra la mezcla, así como por la temperatura, humedad, etc. En esta etapa el mortero es plástico y trabajable, lo que permite su puesta en obra. Superada esta fase el mortero endurece hasta consolidarse. Por ello, es preciso diferenciar diversas propiedades y exigencias en función del estado en que se encuentre el mor tero.
Las propiedades relativas al estado fresco se relacionan con la puesta en obra e influirán principalmente en el rendimiento y la calidad de la ejecución. Los requisitos derivados, por tanto, responden a las exigencias del constructor y operarios. 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. Las propiedades del estado fresco son determinantes, pues influirán en gran medida en las prestaciones finales que ofrecerá el mortero. Es necesario subrayar que las características de los morteros, tanto en estado fresco como endurecido, dependen lógicamente de su aplicación de destino, de acuerdo con la clasificación reflejada anteriormente. No obstante, con un enfoque de generalidad podríamos distinguir las siguientes:
Contenido [ocultar] 1 Características del mortero fresco 1.1 Consistencia 1.2 Tiempo de utilización o de trabajabilidad (tiempo de uso) 1.3 Tiempo abierto 1.4 Densidad 1.5 Adherencia (en estado fresco) 1.6 Contenido de iones cloruro 1.7 Capacidad de retención de agua 2 Características del mortero endurecido 2.1 Resistencia mecánica 2.2 Adherencia (estado endurecido) 2.3 Retracción 2.4 Absorción de agua 2.5 Densidad (estado endurecido) 2.6 Permeabilidad al vapor de agua 2.7 Comportamiento térmico
2.8 Comportamiento ante el fuego 3 Artículos Relacionados Características del mortero fresco Consistencia La consistencia de un mortero define la manejabilidad o trabajabilidad del mismo. En algunos manuales se denomina plasticidad pero ésta es un grado de consistencia como veremos. 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 utilizan, etc. La trabajabilidad mejora con la adición de cal, plastificantes o aireantes. La consistencia se determina por la mesa de sacudidas, de acuerdo al procedimiento de la Norma Europea UNE-EN 1015-3.
Mesa de sacudidas
Molde situado para el mortero
Probeta antes y después del procedimiento de ensayo de consistencia
El valor viene medido por el escurrimiento (valor medio del diámetro en mm) de la probeta ensayada. En función de esta medida se distinguen tres tipos de consistencia: Mor21.png
La trabajabilidad se logra con morteros de consistencia plástica, que permiten a la pasta conglomerante bañar la superficie del árido. En los otros casos se forman morteros excesivamente secos no trabajables; o bien, muy fluidos con tendencia a la segregación. Puesto que la consistencia se adquiere mediante 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 ag ua 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 utilización o de trabajabilidad (tiempo de uso) Es el tiempo durante el cual un mortero posee la suficiente trabajabilidad para ser utilizado sin adición posterior de agua con el fin de contrarrestar los efectos de endurecimiento por el principio del fraguado. Se determina conforme al procedimiento operativo de la Norma Europea UNE-EN 1015-9. Responde al tiempo en minutos a partir del cual un mortero alcanza un límite definido de resistencia a ser penetrado con una sonda, referenciada en la citada norma. Todas las características del mortero en estado fresco han de mantenerse durante este tiempo.
Tiempo abierto Es un concepto principalmente referido a los morteros cola. En estos materiales se define como el intervalo máximo de tiempo en que puede efectuarse el acabado transcurrido desde su aplicación. Es decir, consiste en el tiempo de espera admisible desde que se aplica el producto hasta colocar las piezas a adherir al soporte sin que se produzca una merma en su poder adhesivo. Se mide conforme al procedimiento de la norma UNE-EN-1346. También se contempla el concepto de tiempo abierto en los morteros para juntas finas. Se refiere aquí al tiempo en minutos durante el que puede retirarse una pieza adherida a una capa de mortero sin que éste haya perdido su capacidad adherente, contado desde que entra en contacto con aquella. Su procedimiento operatorio se determina por la Norma Europea UNE-EN 1015-9.
Densidad La densidad del mortero está directamente relacionada con la de sus materiales componentes, así como con su contenido en aire. La densidad del mortero fresco se determina conforme a la Norma Europea UNE-EN 1015-6. 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 m enor que 1.300 kg/m3
Medición de la densidad en estado fresco
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 interfase 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 reológicas 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.
Contenido de iones cloruro La presencia de iones cloruro, solubles en el agua de amasado del mortero, puede influir en el proceso de corrosión en el caso de existir armaduras, así como en la aparición de eflorescencias. Por consiguiente, es necesario determinar su contenido para los morteros armados, conforme a la Norma Europea UNE-EN 1015-17 o experimentalmente. Para estos casos, la Norma UNE-EN 998-2 establece que el contenido de estos cloruros no superará el 0,1% de la masa de la muestra en seco tomada según el procedimiento operatorio de la norma UNE-EN 1015-2.
Capacidad de retención de agua De esta propiedad depende la trabajabilidad del mortero fresco. La retención de agua se haya íntimamente relacionada con la superficie específica de las partículas de árido fino, así como con 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 de aire ocluido. El agua que tenga en exceso la cederá fácilmente por succión del soporte sobre el que se aplica. La retención de agua influye en el grado de hidratación del conglomerante, lo que determinará el ritmo de endurecimiento del mortero. Esta propiedad se mide conforme a la capacidad humectante en los morteros cola según se define en la norma UNE-EN 1347.
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 enormemente en su comportamiento una vez esté endurecido. Características del mortero endurecido La prescripción de los morteros a emplear en obra debe considerar las acciones mecánicas previstas en el proyecto, que no alcanzarán su estado límite de agotamiento. Además, deben estimarse las acciones ambientales de tipo físico o químico que puedan deteriorar el mat erial 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 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, conservadas en laboratorio según condiciones normalizadas UNE-EN 1015-11. Los morteros se designan según su resistencia a compresión a esta edad, medida en N/mm2 anteponiéndoles la letra M.
Izquierda: Prensa para ensayos mecánicos. Centro: Ensayo de flexión. Derecha: Ensayo de compresión
La Norma UNE-EN 998-2 establece designaciones características en función de unas resistencias tipificadas que sustituyen a las denominaciones tradicionales (en kp/cm2). En el cuadro siguiente se reflejan ambas nomenclaturas según la resistencia a compresión. Mor24.png Los morteros establecidos son, por tanto, M-1, M-2,5, M-5, M-10, M-15, M-20 y Md.
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. Esta propiedad se determina por un ensayo de arrancamiento directo perpendicular a la superficie del mortero. El procedimiento operatorio de medida para los morteros de albañilería está definido por la Norma Europea UNE-EN 1015-12. En el caso de los morteros cola queda reflejado en la Norma UNE-EN 1348. Carac1.png Carac2.png Ensayos de adherencia de 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. A sí 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. 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 cuanto 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.
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 del agua exterior se favorece el transito 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. La absorción de agua para el caso de morteros sometidos directamente a la lluvia se determina por medio de la Norma Europea UNE-EN 1015-18.
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, según la norma UNE-EN-998-2, 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. La densidad en estado endurecido se determina siguiendo el procedimiento operativo que figura en la Norma Europea UNE-EN 1015-10.
Medición de la densidad en estado endurecido.
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. Existe un procedimiento operativo destinado a medir la permeabilidad de agua de los morteros para revocos exteriores según la UNE-EN 1015-19
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. La Norma básica NBE-CT-79 fija los siguientes valores en función de la densidad: Carac5.png
Comportamiento ante el fuego Existen dos parámetros fundamentales que caracterizan el comportamiento ante un incendio: la Reacción (M) y la Resistencia ante el Fuego (RF). La Reacción ante el Fuego clasifica los materiales en cinco tipos, M0, M1, M2, M3 y M4, que indican la magnitud de menor a mayor en que pueden favorecer el desarrollo de un incendio. Según la NBE-CPI-96 los morteros son clasificados en la clase menos peligrosa M0 que indica que un material no es combustible ante la acción térmica. También la transposición de normativa europea sobre seguridad ante incendio en los edificios prEN 13501-1 establece un sistema de clases de los materiales de construcción en función de su nivel de combustibilidad. El mortero, de conglomerantes inorgánicos, se clasifica dentro de la clase de reacción ante el fuego más baja A1, sin necesidad de ensayo. La Resistencia ante el Fuego indica el tiempo durante el que un elemento debe mantener las condiciones que le sean exigibles en el ensayo normalizado conforme a la UNE 23093. Según esto, los elementos constructivos se clasifican en función de la siguiente escala de tiempos: 15, 30, 60, 90, 120, 180 y 240 minutos. Un mortero, sometido a las altas temperaturas desarrolladas en un incendio, sufre una serie de cambios que afectan a su resistencia mecánica. En general, a temperaturas superiores a 250 ºC, las
propiedades resistentes del mortero sufren una caída irreversible, quedando también afectado el color de éste. En zonas continuamente expuestas a elevadas temperaturas se recomienda el uso de morteros aislantes o refractarios. Para ello son útiles los áridos expandidos, por su baja conductividad térmica y el empleo de aireantes. También el uso de arenas calizas aumenta el poder aislante, sobre todo hasta los 500 ºC, porque el calor absorbido por el recubrimiento se emplea en descomponer el carbonato cálcico. No obstante, en estos casos se produce un decremento de las propiedades resistentes.
La resistencia ante el fuego de los elementos constructivos aumenta cuando son revestidos exteriormente con mortero. Es posible obtener la resistencia deseada asignando el espesor de la capa de mortero conveniente
