NTC3329

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 3329 2004-07-28

CONCRETOS. ESPECIFICACIONES DEL MORTERO UNIDADES DE MAMPOSTERÍA

E:

PARA

SPECIFICATION FOR MORTAR FOR UNIT MASONRY

CORRESPONDENCIA: CORRESPONDENCIA :

esta norma es idéntica idéntica (IDT) a la norma ASTM ASTM C 270:20 270:2000. 00. Standa Standard rd Specification for Mortar for Unit Masonry. Copyright ASTM International 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19429, USA.

DESCRIPTORES: DESCRIPTORES:

mortero; mampostería.

I.C.S.: 91.100.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

Prohibida su reproducción

Segunda actualización Editada 2004-08-10

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 3329 (Segunda actualización) actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2004-07-28. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 100 Concretos, morteros, agregados y grouts. coordinado por la Secretaría Técnica de Normalización a cargo de la Asociación Colombiana de Productores de Concreto (ASOCRETO). AGRECON S.A. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETO ASOCRETOCEMEX CONCRETOS S.A. CONCRELAB CONCRETOS PREMEZCLADOS S.A. GEOGRAL LTDA.

INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO -ICPCMBT COLOMBIA S.A. METROCONCRETO METROCONCRETO S.A. SIKA ANDINA S.A. TOXEMENT S.A. TREMIX LTDA.

Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración consideración de las siguientes empresas: AGREGADOS DE LA SABANA SABANA LTDA. ASOGRAVAS CONCONCRETO CONCRETOS DE OCCIDENTE CONINSA CONSTRUCTORA COLPATRIA CONTECON-URBAR DIEGO SÁNCHEZ DE GUZMÁN ECOPETROL EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ESCUELA MILITAR DE CADETES

GRAVILLERA ALBANIA S.A. GRUPO POA INGENIERÍA DEL CONCRETO INGENIESA INSTITUTO TECNILÓGICO METROPOLITANO MANUFACTURAS DE CEMENTO PROYECTOS & DISEÑOS SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO UNIVERSIDAD AGRARIA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD JAVERIANA

UNIVERSIDAD MILITAR UNIVERSIDAD NACIONAL

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN


NTC 3329 (Segunda actualización)

CONCRETOS. ESPECIFICACIONES DEL MORTERO PARA UNIDADES DE MAMPOSTERÍA

1.

OBJETO

Esta norma tiene por objeto establecer los requisitos que deben cumplir los morteros de 1.1 pega y recubrimiento de unidades de mampostería empleados en la construcción de estructuras de mampostería reforzada y no reforzada. Esta norma tiene en cuenta cuatro tipos de morteros para cada una de las siguientes alternativas: 1)

Especificaciones por proporción.

2)

Especificaciones por propiedades.

Las especificaciones por proporción y por propiedades, deben regirse como se 1.2 contempla en esta norma. Cuando no se especifican proporciones ni propiedades, deben prevalecer las 1.3 especificaciones por proporción, excepto cuando se presenten y se acepten resultados de ensayos que indiquen el cumplimiento del mortero con las especificaciones por propiedades. El texto de las notas de referencia y notas al pie de página proporcionan material explicativo. 1.4 Estas notas y notas al pie de página (excepto tablas y figuras) no son consideradas como requisitos de esta norma. Se advierte los peligros que se pueden correr en la sección de los métodos de ensayo: 1.5 Esta norma no pretende tratar todas las precauciones de seguridad, si las hay, asociadas a su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de limitaciones reguladoras antes del uso.

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

2.1

NORMAS ASTM

ASTM C 5, Specification for Quicklime for Structural Purposes (NTC 4046). ASTM C 91, Specification for Masonry Cement. 1



ASTM C 109, Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in. or 50-mm Cube Specimens) (NTC 220). ASTM C 110, Test Method for Physical Testing of Quicklime, Hydrated Lime, and Limestone. ASTM C 128, Test Method for specific Gravity and Absorption of Fine Aggregates. ASTM C 144, Specification for Aggregate for Masonry Mortar. (NTC 2240) ASTM C 150, Specification for Portland Cement. (NTC 121). ASTM C 188, Test Method for Density of Hydraulic Cement. ASTM C 207, Specification for hydrated Lime for Masonry Purposes. ASTM C 305, Practice for Mechanical Mixing of Hydraulic Cement Pastes and Mortars of Plastic Consistency. (NTC 112). ASTM C 511, Specification for Moist Cabinets, Moist Rooms, and Water Storage Tanks Used in the Testing of Hydraulic Cements and Concretes. ASTM C 595, Specification for Blended Hydraulic Cements. ASTM C 780, Test Method for Preconstruction and Construction Evaluation of Mortars for Plain and Reinforced Unit Masonry. (NTC 3546). ASTM C 979, Specification for Pigments for Integrally Colored Concrete. ASTM C 1157, Performance Specification for Hydraulic Cement. ASTM C 1324, Test Method for Examination and Analysis of Hardened Masonry Mortar. ASTM C 1329, Specification for Mortar Cement. ASTM E 514, Test Method for Water Penetration and Leakage Through Masonry. ASTM E 518, Test Method for Flexural Bond Strength of Masonry.

2.2

MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL PARA TIPOS DE CLIMAS

Recommended Practices and Guide Specifications for Cold Weather Masonry Construction; Section 04200, Article 3 of the Guide Specification, Sixth Edition, July 1977.

3.

LIMITACIONES DE ESPECIFICACIÓN

3.1

Esta norma no sirve para determinar resistencias en morteros a través de ensayos en obra.

Para estar conformes con el ensayo de laboratorio del mortero, los requisitos de las 3.2 propiedades de especificación de esta norma debe ser realizada de acuerdo con el numeral 5.2. Las propiedades de especificación de esta norma se aplican al mortero mezclado a un flujo especifico en el laboratorio.

2



Los resultados de la resistencia a la compresión en ensayos de morteros en obra no 3.3 representan la resistencia a la compresión del mortero ensayado en el laboratorio o en el muro. Las propiedades físicas del mortero en obra no deben ser utilizadas para determinar conformidad con esta norma y no se utilizan como criterio para determinar la aceptación o rechazamiento del mortero. (véase el numeral 8).

4.

MATERIALES

Los materiales empleados como componentes del mortero, deben cumplir con los 4.1 requisitos establecidos en los numerales 4.1.1 a 4.1.4.

4.1.1 Materiales cementantes Deben cumplir con las siguientes especificaciones.

4.1.1.1 Cemento Pórtland. Tipos 1, 2, 3 y 6, de la norma ASTM C 150 (NTC 121 y NTC 321). 4.1.1.2 Cemento Adicionado, de la ASTM C 595 y ASTM C 1157. 4.1.1.3 Cemento con escoria: (para uso solamente en especificación por propiedades) Tipo S y SA de la norma ASTM C 595 4.1.1.4 Cementos de mampostería, de la ASTM C 91. 4.1.1.5 Mortero, de la norma ASTM C 1329 4.1.1.6 Cal viva, de la norma ASTM C 5 (NTC 4046) 4.1.1.7 Cal hidratada, de la norma ASTM C 207 (NTC 4019), Tipos S ó SA. Las cales N ó NA se pueden permitir si se demuestra mediante un ensayo o un registro de su comportamiento que no van a causar perjuicio a la sanidad del mortero. 4.1.2 Agregados Deben cumplir con la norma ASTM C 144 (NTC 2240).

4.1.3 Agua El agua debe ser limpia y libre de cantidades perjudiciales de aceite, álcalis, sales, materia orgánica u otras sustancias que deterioren el mortero o cualquier metal en el muro.

4.1.4 Aditivos A menos que sean especificados no pueden usarse aditivos como colorantes, incorporadores de aire, acelerantes, retardantes, agentes repelentes de agua, anticongelantes u otros aditivos. Los aditivos como colorantes deben cumplir con la norma ASTM C 979. Cuando se establezca explícitamente en las especificaciones del contrato, podrá usarse el cloruro de calcio, como acelerante en cantidades no mayores del 2 % por masa del contenido de cemento Pórtland ó 1 % por masa del contenido de cemento de mampostería, o ambos, en el mortero. NOTA 1 Si se permite el uso de cloruro de calcio, debe emplearse con precaución, ya que puede tener un efecto perjudicial sobre el metal y sobre algunos acabados.

3



5.

REQUISITOS

5.1

ESPECIFICACIONES POR PROPORCIONES

El mortero especificado por proporciones, puede estar compuesto por una mezcla de material cementante, agregados, cal y agua, los cuales deben cumplir con los requisitos del numeral 4 y las proporciones de la Tabla 1. Véase el Anexo X.1 y Anexo X.3 en el cual se presenta una guía para la selección de morteros de mampostería.

5.1.1 A menos que se especifique de otra manera, se podrá emplear un mortero de cemento/cal o un mortero de cemento para mampostería. Un mortero con una mayor resistencia no puede, indiscriminadamente, reemplazar a uno especificado de resistencia más baja. 5.2

ESPECIFICACIONES POR PROPIEDADES

El mortero especificado por propiedades debe caracterizarse mediante ensayos realizados sobre morteros preparados en laboratorio, de acuerdo con los numerales 6 y 7.2. El mortero preparado en laboratorio debe estar compuesto de material cementante, agregados, agua y aditivos cuando se requieran, los cuales deben cumplir con los requisitos del numeral 4 y las propiedades indicadas en la Tabla 2. Véase el Anexo X.1 en el cual se presenta una guía para la selección de morteros de mampostería.

5.2.1 No se debe hacer cambios en las proporciones establecidas en laboratorio para morteros especificados por propiedades, excepto la cantidad de agua de mezcla. No deben emplearse materiales con diferentes características físicas para elaborar morteros en obra, a menos que se verifique nuevamente el cumplimiento de las especificaciones por propiedad. NOTA 2 Las propiedades físicas del plástico y del mortero endurecido descritas en el numeral (5.1) pueden ser diferentes a las propiedades del mismo tipo en el numeral (5.2) NOTA 3 Las propiedades requeridas en la Tabla 2 se aplican para morteros mezclados en laboratorio con una cantidad de agua que produzca una fluidez de 110 % ± 5 % Esta cantidad no es suficiente para producir un mortero de adecuada consistencia para construir muros en obra. El mortero que va a ser usado en obra debe mezclarse con la máxima cantidad de agua, requerida para alcanzar la manejabilidad apropiada, a fin de que satisfaga la tasa de absorción (succión) inicial de las unidades de mampostería.

Las propiedades de morteros preparados en laboratorio con una fluidez de 110 % ± 5 %, tal como lo especifica esta norma, intenta reproducir la fluidez y las propiedades del mortero preparado en obra, después que se ha colocado y se ha completado la pérdida de agua por absorción de las unidades de mampostería. Las propiedades del mortero mezclado en obra con mayor cantidad de agua, antes de que esté en contacto con las unidades de mampostería, presentan diferencias con las especificaciones por propiedad en la Tabla 2. Por lo tanto, las especificaciones por propiedad de la Tabla 2 no pueden emplearse como requisitos para el control de calidad del mortero preparado en la obra. La norma ASTM C780 (NTC 3546) puede utilizarse para este propósito. NOTA 4 El contenido de aire (no aire arrastrado) de mortero Pórtland cemento-cal es generalmente menos del 8 %.

4



Tabla 1. Requisitos para especificación por proporciones

Mortero

Tipo

Cemento-cal

Mortero

Cemento de mampostería

NOTA

Proporciones por volumen (Materiales comandantes) Cemento de Cemento Mortero mampostería Pórtland o Cal hidratada o mezcla de masilla de cal M S N M S N cemento

M S N O M M S S N O M M S S N O

1 1 1 1 1 ... 1/2 ... ... ... 1 … 1/2 … … …

... ... ... ... ... 1 ... ... ... ... … … … … … …

... ... ... .. ... ... ... 1 ... ... … … … … … …

... ... ... ... 1 ... 1 ... 1 1 … … … … … …

… … … … … … … … … … … 1 … … … …

… … … … … … … … … … … … … 1 … …

… … … … … … … … … … 1 … 1 … 1 1

1/4 Sobre 1/4 a 1 /2 Sobre 1/2 a 1 1/4 Sobre 1 1/4 a 2 1/2 ... ... ... ... ... ... … … … … … …

Proporción de agregado (medio en condiciones húmedo, suelto)

No menos que 2 1/4 y no más que 3 veces la suma de los volúmenes separados de materiales cementales

En el mortero no deben mezclarse dos materiales incorporadores de aire. Tabla 2. Requisitos para especificación por propiedades A

Mortero

Tipo

Cemento - cal

M S N O

Resistencia a la compresión medida en cubos (MPa) 17,2 12,4 5,2 2,4

Mortero

M S N O

17,2 12,4 5,2 2,4

Mínima retención de agua % 75 75 75 75 75 75 75 75

Máximo aire contenido % B

Proporción de agregado (medido en condiciones húmedo suelto)

12 12 14c 14c 12 12 14C 14C

No menos que 2 1/4 y no más que 3 1/2 veces de los volúmenes separados de materiales cementantes

Cemento de mampostería A B C D

M 17,2 75 18 S 12,4 75 18 N 5,2 75 20D O 2,4 75 20 D Únicamente mortero preparado en laboratorio (véase la Nota 3). Véase la Nota 4. Cuando el refuerzo estructural está embebido en un mortero de cemento-cal, el máximo contenido de aire debe ser 12 %. Cuando el refuerzo estructural está embebido en un mortero de cemento con mampostería, el máximo contenido de aire debe ser 18 %.

6.

MÉTODOS DE ENSAYO

6.1

PROPORCIONES DE MATERIALES PARA ESPECÍMENES DE ENSAYO

El mortero mezclado en laboratorio, para determinar su conformidad con las especificaciones por propiedades, debe estar compuesto por los materiales que se van a emplear, en las 5



proporciones indicadas en las especificaciones del proyecto. Para bachadas mezcladas en laboratorio, los materiales se miden por masa. Se debe convertir de proporciones por volumen a masa, empleando el siguiente factor de bachada: Factor de bachada= 1 440/(1 282 veces el volumen total de arena)

NOTA 5

(1)

Véase el Anexo X.4, para ejemplos de dosificación de materiales.

6.1.1 Al convertir proporciones del volumen a la masa de la bachada, utilice la masa unitaria de los materiales: Masa suelta aprox., kg/m 3

Material

NOTA 6

Cemento Pórtland

1 505

Cemento adicionado

Masa anotada en la bolsa

Cemento de mampostería


Mortero


Masilla de Cal

1 280

Cal hidratada

640

Arena

1 280

Toda la cal viva debe ser apagada de acuerdo con las indicaciones del fabricante.

Toda masilla de cal viva, excepto la de cal viva pulverizada, deberá ser tamizada a través del tamiz 850 µm (No. 20) y permitirle refrescarse antes de alcanzar una temperatura de 26,7 °C. La masa de cal viva no deberá ser menor de 1 280 kg/m3. La masilla con menor masa puede ser usada en las especificaciones por proporción, si se adiciona la cantidad extra de masilla requerida para cumplir con los requisitos de peso mínimo. NOTA 7 La arena se seca en el horno para que el ensayo de laboratorio reduzca el potencial de la variabilidad debido al contenido de agua de la arena y permitir un mejor conteo de los materiales usados para los cálculos del contenido del aire. No es necesario para los propósitos de esta norma medir el peso de la arena seca. Aunque el peso de la arena seca será típicamente 1 360 kg/m3 - 1 760 kg/m3, la experiencia ha demostrado que el uso de un peso asumido de 1 280 kg/m3 para la arena seca dará un resultado del mortero en laboratorio por lo tanto el agregado del material cementante que es similar al correspondiente mortero de la obra usando la arena suelta y húmeda. Un peso de 36 kg de arena seca en la mayoría de los casos, equivale al peso de la arena en 0,03 m3 de arena suelta, húmeda.

6.1.2 Para los morteros mezclados en laboratorio, toda la arena se seca en horno y se enfría a temperatura ambiente. La masa de la arena debe ser de 1 440 g por cada bachada individual de mortero preparado. Se adiciona agua hasta obtener una fluidez de 110 % ± 5 %. Una bachada de ensayo proporciona suficiente mortero para realizar el ensayo de retención de agua y elaborar tres cubos, de 50 mm de lado, para el ensayo de resistencia a la compresión. 6.2

MEZCLADO DE MORTEROS

Se debe mezclar el mortero de acuerdo con la norma ASTM C 305 (NTC 112).

6.3

RETENCIÓN DE AGUA

Se determina la retención de agua de acuerdo con la norma ASTM C 91, excepto que el mortero mezclado en laboratorio deberá elaborarse con los materiales y en las proporciones que van a usarse en la obra. 6

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.4


RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Se determina de acuerdo con la norma ASTM C 109 (NTC 220). El mortero debe estar compuesto de los materiales y con las proporciones que van a ser usadas en obra y con agua de mezcla que produzca una fluidez de 110 % ± 5 %.

6.4.1 Almacenamiento de especímenes Para el ensayo de resistencia a la compresión los cubos se deben mantener en los moldes sobre placas planas, en una cámara húmeda que cumpla con los requisitos de la norma ASTM C511, durante un período de 48 h a 52 h; de manera que las caras superiores queden expuestas al aire húmedo. Luego se remueven los cubos de los moldes y se colocan en la cámara húmeda hasta el momento del ensayo.

6.5

CONTENIDO DE AIRE

Se debe determinar el aire atrapado, de acuerdo con la norma ASTM C 91, de lo contrario se calcula con la siguiente formula el contenido de aire con aproximación de 0,1 %: D =

( P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + V a ) P 1 P 2 P 3 P 4 + + + + V a D1 D2 D3 D4

A= 100

Pm

−

1

2

4D

en donde: D=

densidad del mortero libre de aire, g/cm3.

P1 =

masa del cemento Pórtland, g.

P2 =

masa de la cal hidratada, g.

P3 =

masa del cemento de mampostería, g.

P4 =

masa de la arena, g.

Va =

mililitros de agua usada.

D1 =

densidad de cemento Pórtland, g/cm3.

D2 =

densidad de la cal hidratada, g/cm3.

D3 =

densidad del cemento de mampostería, g/cm3.

D4 =

densidad de la arena, g/cm3.

A =

volumen de aire, %

Pm =

masa de 400 ml de mortero, g.

6.5.1 Determine la densidad de la arena seca en el horno, D4, de acuerdo con el método de ensayo de la norma ASTM C 128, a menos que un espécimen secado en horno sea evaluado mas bien que un espécimen secado en la superficie. Si se utiliza un picnómetro, calcule la densidad de la arena seca en el horno como sigue: 7


NTC 3329 (Segunda actualización) D4 = X1/( y + X1-Z)

en donde X1

=

Masa del espécimen secado en el horno (Usando un picnómetro) en aire (g).

Y

=

Masa del picnómetro con agua (g)

Z

=

Masa del picnómetro con el espécimen, nivel de agua en el picnómetro. (g)

6.5.1.1 Si se utiliza el método del frasco de Le Chantelier, calcule la densidad de la arena seca en horno como sigue: D4 = X2 / [0,9975(R2 – R1)]

en donde X2

=

Masa del espécimen seco en el horno (usando un Frasco de Le Chantelier) en el aire, g,

R1

=

Lectura inicial del nivel del agua en el frasco de Le Chantelier.

R2

=

Lectura final del agua en el frasco de Le Chantelier.

6.5.2 Determinar la densidad del cemento Pórtland, mortero, y cemento de mampostería de acuerdo con el método de ensayo de la norma ASTM C 188. Determine la densidad de la cal hidratada de acuerdo con el método de ensayo de la norma ASTM C 110. 7.

PRÁCTICAS DE CONSTRUCCIÓN

7.1

ALMACENAMIENTO DE MATERIALES

El material cementante y los agregados deben almacenarse de manera que se evite el deterioro o el contacto con materiales extraños.

7.2

MEDIDA DE MATERIALES

El método de medida de materiales para el mortero, usado en construcción, debe ser tal que las proporciones especificadas de los materiales puedan ser controladas y mantenidas con exactitud.

7.3

MEZCLADO DEL MORTERO

Todos los materiales cementantes y agregados, deben mezclarse entre 3 min y 5 min en una mezcladora mecánica con la máxima cantidad de agua para producir una consistencia manejable. Excepcionalmente puede permitirse el mezclado a mano de mortero con la aprobación escrita de un especialista, que indique el procedimiento apropiado. NOTA 8 Estos requisitos de agua de mezcla difieren de aquellos establecidos en los métodos de ensayo, del numeral 6.

7.4

RETEMPLADO DEL MORTERO

El mortero en estado plástico puede retemplarse (refrescarse) adicionando agua, tan frecuentemente como lo necesite, para recuperar la consistencia. No se debe utilizar el mortero más allá de 2:30 h después de mezclado. 8

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 7.5


CONDICIONES CLIMÁTICAS

A menos que se reemplace por otras relaciones contractuales, o los requisitos de códigos locales de construcción, las condiciones climáticas en la construcción de mampostería en cuanto a mortero se refiere, debe cumplir con el Código Colombiano de Construcciones Sismorresistentes. NOTA 9 Limitaciones. El tipo de mortero debe ser correlacionado con la unidad particular de mampostería que va a ser usada, debido a que ciertos morteros son más compatibles con ciertas unidades de mampostería. Quien define las especificaciones debe evaluar la interacción del tipo de mortero y la unidad de mampostería especificada, esto es, las unidades de mampostería que, teniendo una alta tasa inicial de absorción, tendrán gran compatibilidad con morteros de alta retención de agua.

8.

ASEGURAMIENTO DE CALIDAD

La norma ASTM C 780 (NTC 3546) es aceptable para la evaluación de morteros, antes 8.1 y durante la construcción para unidades de mampostería simple y reforzada. La conformidad con la norma ASTM C 270 es obtenida en el campo verificando que las 8.2 proporciones requeridas de los materiales especificados están agregadas al mezclador. El método de ensayo de la norma ASTM C 1324 se utiliza para determinar las 8.3 proporciones de componentes en morteros endurecidos de la mampostería. No existen normas ASTM ó NTC para determinar la conformidad o la inconformidad de las propiedades físicas del mortero especificadas en esta norma al lado de las pruebas en las muestras endurecidas del mortero extraídas de la estructura. NOTA 10 Los resultados de los ensayos utilizando la norma ASTM C 1324 se pueden comparar con los requisitos de la proporción de la norma ASTM C 270, sin embargo, la precisión y la diagonal no han sido determinadas para este método de ensayo. NOTA 11 Donde sea posible, es preferible ensayar un muro o un prisma de muro, y no ensayar los componentes individuales. NOTA 12 El costo de los ensayos para demostrar la conformidad inicial es ll evado típicamente por el vendedor. Si se lleva a cabo un cambio de materiales el costo es recompensado. Salvo si se especifica lo contrario, el costo del otro ensayo se lleva a cabo como sigue:

9.

-

Si los resultados del ensayo demuestran que el mortero no es conforme con los requisitos de la norma, el costo es asumido generalmente por el vendedor.

-

Si los resultados del ensayo demuestran que el mortero no es conforme con los requisitos de la norma, el costo es asumido generalmente por el comprador.

PALABRAS CLAVES

Contenido del aire; resistencia a la compresión; mampostería; cemento de 9.1 mampostería; mortero; cemento-cal de Pórtland; retención del agua.

DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Specification for Mortar for Unit Masonry, Philadelphia, 13 p. 2000 (ASTM C270). 9



ANEXO (Información no obligatoria)

X.1

SELECCIÓN Y USO DE MORTEROS PARA UNIDADES DE MAMPOSTERÍA

X.1.1 Alcance Este anexo suministra información que permite seleccionar el mortero para un uso específico.

X.1.2 Significado y uso El mortero de mampostería es un material versátil capaz de satisfacer una variedad de requisitos. La porción relativamente pequeña de mortero por unidad de área de mampostería influye significativamente en el comportamiento de ésta. No hay una mezcla individual de éste que satisfaga todas las situaciones. Sólo un conocimiento sobre los materiales que lo componen y sus propiedades, simple y colectivamente, permitirán seleccionar el tipo adecuado de acuerdo con un uso específico.

X.1.3 FUNCIÓN X.1.3.1 El propósito principal del mortero de mampostería es la adherencia de unidades dentro de un ensamble, el cual actúa como elemento integrador con unas características de comportamiento deseadas. El mortero influye en las propiedades estructurales de la mampostería a la vez que reduce la permeabilidad del muro. X.1.3.2 A causa de que algunos de los componentes principales del concreto de cemento Pórtland y de los morteros de mampostería son los mismos, a menudo se asume erróneamente que la práctica de un buen concreto es también la práctica de un buen mortero. Realmente, el mortero difiere del concreto en la consistencia de trabajo, en los métodos de colocación y en el ambiente de curado. El mortero de mampostería es comúnmente usado como unión de dos unidades dentro de un elemento estructural único, mientras el concreto es usualmente un elemento estructural en sí mismo. X.1.3.3 Una mayor diferencia entre estos materiales se observa por la forma como se manejan durante la construcción. El concreto es usualmente colocado en un molde de madera o metal no absorbente de tal forma que la mayor cantidad de agua sea retenida. El mortero usualmente se coloca entre unidades absorbentes de mampostería y tan pronto como hace contacto con éstas comienza a perder agua. Una de las principales características del concreto es la resistencia a la compresión, mientras que en el mortero es sólo uno de los factores importantes. X.1.4 PROPIEDADES X.1.4.1 Los morteros de mampostería tienen dos diferencias importantes en sus propiedades según su estado: morteros en estado plástico y morteros endurecidos. Las propiedades del mortero en estado plástico determinan la facilidad de construcción de mampostería y a su vez están relacionadas con las propiedades del mortero en estado endurecido y, por lo tanto, con los elementos estructurales terminados. Dentro de las propiedades plásticas del mortero que ayudan a determinar su adecuada elaboración están la manejabilidad y la retención de agua.

10



Las propiedades del mortero en estado endurecido que ayudan a determinar el comportamiento final de la mampostería son la adherencia, la durabilidad, la elasticidad y la resistencia a la compresión.

X.1.4.2 Muchas propiedades del mortero no están definidas cuantitativamente en términos precisos, debido a la carencia de especificaciones. Por éstas y otras razones no hay normas completamente basadas en el comportamiento del material; y en la mayoría de los casos se usan las normas tradicionales. X.1.4.3 Se recomienda que el método NTC 3546 y el ensayo con prismas sean debidamente interpretados como una ayuda para determinar el cumplimiento en obra de un mortero dado para un uso específico. X.1.5 Morteros en estado plástico X.1.5.1 Manejabilidad La manejabilidad es la propiedad más importante de un mortero en estado plástico. El mortero manejable puede extenderse fácilmente mediante un palustre en las separaciones y juntas de la unidad de mampostería. También debe soportar la masa de las unidades de mampostería cuando se colocan y facilitar su alineamiento. El mortero de pega se adhiere a la superficie vertical de mampostería y se sale fácilmente por las juntas, cuando el mampostero aplica presión para alinear la unidad de mampostería. La manejabilidad es una combinación de varias propiedades, incluyendo plasticidad, consistencia, cohesión y adhesión; las cuales son medidas con exactitud en el laboratorio. El mampostero puede medir la manejabilidd observando el comportamiento del mortero con el palustre.

X.1.5.2 La manejabilidad es el resultado de la movilidad de las partículas de agregados afectada por la lubricación de éstas, mediante la pasta de cemento. El ajuste final de la manejabilidad depende del contenido de agua, aunque ésta es afectada por la gradación, dosificación de los materiales, presencia de los aditivos reductores y contenido de aire. Ésta puede ser y usualmente es, regulada en obra cerca del área de trabajo de mampostería sobre la tabla de mortero próximo a la superficie de trabajo de mampostería. La capacidad de un mortero de mampostería para mantener satisfactoriamente la manejabilidad bajo la influencia de la absorción de la unidad de mampostería y de la tasa de evaporación, depende de la retención de agua y de las características de fraguado del mortero. Una manejabilidad adecuada es esencial para conseguir una máxima adherencia con las unidades de mampostería. X.1.5.3 Fluidez La fluidez inicial es una propiedad del mortero medida en laboratorio que indica el aumento porcentual en el diámetro de la base de un cono truncado de mortero, cuando éste se coloca sobre una mesa de flujo, levantándolo mecánicamente 12,5 mm y dejándola caer 25 veces en 15 s. La fluidez después de la succión es otra propiedad determinada en el laboratorio mediante el mismo ensayo, pero realizado sobre una muestra de mortero a la cual se le ha removido parte del agua, mediante la aplicación de un vacío especificado.

X.1.5.3.1 El mortero de construcción normalmente requiere un mayor valor de fluidez que el mortero de laboratorio, y por consiguiente posee un mayor contenido de agua. Las normas sobre mortero comúnmente exigen una retención mínima de agua de 75 %, con base en la fluidez inicial de 110 % ± 5 %.

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Los morteros de construcción normalmente tienen fluidez inicial, aunque no se mide con frecuencia, entre 130 % y 150 % (50 mm - 60 mm, mediante el cono de penetración como se presenta en el anexo de la norma ASTM C 780 (NTC 3546)) con el propósito de producir una manejabilidad satisfactoria al mampostero. La más baja fluidez inicial requerida para morteros mezclados en laboratorio fue establecida arbitrariamente, debido a que los morteros de baja fluidez presentan una estrecha relación con la resistencia a la compresión en la mampostería. Esto es porque la mayoría de las unidades de mampostería absorben alguna cantidad de agua del mortero una vez hacen contacto. Aunque puede haber algunas relaciones perceptibles entre la adherencia y la resistencia a la compresión, la relación entre la fluidez del mortero y la resistencia a la adherencia por tensión es aparente. Para la mayoría de los morteros, con algunas excepciones en especial con los utilizados en unidades de mampostería de muy baja succión, la adherencia se incrementa con el aumento de fluidez hasta que la exudación se hace perceptible. La exudación se define como la migración de agua libre del mortero hacia su superficie.

X.1.5.4 Retención de agua La retención del agua es una medida de la habilidad del mortero para retener el agua de mezclado. Esta propiedad del mortero da tiempo al mampostero para colocar y ajustar una unidad de mampostería sin que el mortero se endurezca. La retención de agua se aumenta mediante el incremento de cal o incorporadores de aire, adición de arena fina dentro de los límites de gradación permitida, o usando materiales retenedores de agua. El porcentaje de agua retenida es la relación de la fluidez inicial respecto a la fluidez después de la succión.

X.1.5.5 Características del endurecimiento El endurecimiento del mortero en estado plástico está relacionado con las características de fraguado, tal como lo indica la resistencia a la deformación. El fraguado inicial, tal como se mide en el laboratorio, para materiales cementantes, indica el grado de hidratación o las características de fraguado de la pasta de cemento puro. Un endurecimiento prematuro del mortero antes de su uso es perjudicial. El mortero de mampostería se torna rígido a medida que pierde agua y se endurece mediante el fraguado normal del cemento. Esa transformación puede acelerarse con calor o retardarse con frío. Una velocidad conveniente de rigidización le ayuda al mampostero en el acabado de juntas.

X.1.6 Morteros en estado endurecido X.1.6.1 Adherencia La adherencia es la propiedad física individual más importante en el mortero en estado endurecido. Es también la más variable e impredecible. Ésta tiene tres aspectos: resistencia, grado de adherencia y durabilidad. Debido a que existen muchas variables que afectan la adherencia, es difícil establecer un solo ensayo de laboratorio para cada uno de estos aspectos y reproducir resultados, los cuales se aproximen a los resultados de obra. Estas variables incluyen contenido de aire, cohesión del mortero, tiempo transcurrido entre la aplicación del mortero y la colocación de la unidad de mampostería, succión de unidades de mampostería, retención de agua del mortero, presión aplicada a la junta de mampostería durante la colocación, acabado, textura de la superficie de pega de la unidad de mampostería y condiciones de curado.

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X.1.6.1.1 El método de ensayo para la resistencia a la adherencia por flexión, descrito en la norma ASTM E 518, es actualmente el más común para evaluar esta propiedad del mortero. Consiste en cargar hasta la falla el conjunto, prisma de mortero y unidad de mampostería, ensayado como una viga simple. Este método reemplaza el ensayo de las unidades acopladas transversalmente. Se están desarrollando actualmente nuevos métodos de investigación. También se estudia el método de tenazas de curvar como una alternativa al método ASTM E 518.

X.1.6.1.2 El grado de adherencia puede observarse con el microscopio. Cuando exista diferencia severa de adherencia, ésta puede medirse indirectamente por ensayos de movimiento relativo del agua a través de la mampostería entre la interfase de las unidades y el mortero, como está descrito en la norma ASTM E 514. Este ensayo de laboratorio consiste en someter un muro de ensayo a presiones diferenciales, aplicando agua por el lado de mayor presión. Deben observarse e interpretarse el tiempo, la localización y el grado de filtraciones. X.1.6.1.3 La resistencia a la tensión y a la compresión del mortero es muy superior a la resistencia de adherencia entre el mortero y la unidad de mampostería. Las juntas de mortero están sujetas a fallas por adherencia, a niveles bajos de esfuerzo de tensión y de corte. La falta de adherencia entre el mortero y la unidad de mampostería puede permitir el paso de la humedad a través de estas áreas. Un contacto íntimo y completo entre el mortero y la unidad de mampostería es esencial para una buena adherencia. Ésta se puede mejorar con morteros que tengan una apropiada composición, buena manejabilidad y una adecuada colocación. X.1.6.1.4 En general, la resistencia a la adherencia por tensión del mortero en el laboratorio aumenta con el incremento del contenido de cemento. Debido a la manejabilidad se ha encontrado que morteros tipo S, generalmente desarrollan la máxima resistencia a la tensión por adherencia y puede ser fácilmente lograda en la obra. X.1.6.2 Extensibilidad y flujo plástico Extensibilidad es la máxima deformación unitaria por tensión a la rotura. Ésta indica la máxima elongación posible bajo fuerzas de tensión. Morteros de baja resistencia, que tienen un bajo módulo de elasticidad, presentan un flujo plástico mayor que aquéllas con módulo de elasticidad alto con igual relación pasta-agregados. Por esta razón, no se deben usar morteros con resistencias más altas que las necesarias. El flujo plástico o "creep" imparte flexibilidad a la mampostería, permitiendo pequeños movimientos sin la abertura aparente de juntas.

X.1.6.3 Resistencia a la compresión La resistencia a la compresión del mortero es, algunas veces, usada como el criterio principal para seleccionar el tipo de mortero, puesto que es relativamente fácil de medir y comúnmente se relaciona con otras propiedades, como la resistencia a la tensión y la absorción del mortero.

X.1.6.3.1 La resistencia a la compresión del mortero depende significativamente del contenido de cemento y de la relación agua-cemento. El procedimiento de laboratorio aceptado para medir la resistencia a la compresión es el de cubos de mortero de 50,0 mm de lado. Debido a que el ensayo es relativamente simple, y proporciona resultados consistentes y reproducibles, la resistencia a la compresión es considerada como la base para determinar la compatibilidad de los ingredientes del mortero. El ensayo de resistencia a la compresión del mortero, en obra, se realiza de acuerdo con la norma ASTM C 780 (NTC 3546), usando los cubos de 50,8 mm o cilindros pequeños. X.1.6.3.2 A pesar de la confusión previamente anotada entre el concreto y el mortero, la importancia de la resistencia a la compresión en los morteros esta sobrevalorada, y no debe 13



ser el único criterio para seleccionar el mortero. Una buena adherencia es generalmente más importante, así como una buena manejabilidad y retención de agua, las cuales son requeridas para una máxima adherencia. La resistencia a la flexión también es importante porque mide la capacidad del mortero para resistir agrietamientos. Comúnmente, la forma y tamaño de las juntas de mortero se subestima, debido a que la capacidad última de carga de una junta típica de 9,5 mm, será probablemente el doble del valor obtenido en un mortero ensayo en un cubo de 50,8 mm. Típicamente, los morteros deben ser más débiles que las unidades de mampostería, de tal forma que las fisuras (agrietamientos), ocurran el mortero donde pueden ser fácilmente reparadas.

X.1.6.3.3 La resistencia a la compresión del mortero aumenta con el incremento del contenido de cemento y disminuye con el aumento de cal, arena, agua o contenido de aire. El retemplado está asociado con la disminución de la resistencia a la compresión del mortero. La cantidad de reducción se incrementa con la adición de agua y el tiempo entre el mezclado y el retemplado. Se recomienda sacrificar un poco la resistencia a la compresión del mortero en favor del aumento de la adherencia; consecuentemente, se recomienda el retemplado dentro de límites de tiempo razonables para mejorar la adherencia. X.1.6.4 Durabilidad La durabilidad de la mampostería relativamente seca, la cual resiste la penetración del agua, no es un problema serio. La unión del mortero con cierta unidad de mampostería, diseñada sin consideraciones de exposición, puede llevar la unidad o el mortero a problemas de durabilidad. Generalmente, los muros de mampostería expuestas al sol en un solo lado, pueden permanecer muchos años antes de requerir mantenimiento, indicando la longevidad potencial del mortero. Los parapetos y otras paredes expuestas en ambos lados representan una exposición extrema, por esto necesitan de un mortero más durable.

X.1.6.4.1 Cuando se realiza el ensayo de durabilidad del mortero en laboratorio éste se somete a repetidos ciclos de congelamiento y descongelamiento. A menos que se permita a la mampostería llegar a un punto máximo de saturación, existirá poco riesgo de daño sustancial debido al congelamiento. Un aumento del contenido de aire podría llevar a un aumento de la durabilidad del mortero de mampostería. La durabilidad resulta muy afectada por un exceso de arena y de retemplado del mortero, así como por el uso de unidades de mampostería de alta absorción. X.1.7 Composición y sus efectos en las propiedades X.1.7.1 Esencialmente, los morteros contienen materiales cementantes, agregados y agua. Algunas veces se usan también aditivos. X.1.7.2 Todos los componentes del mortero contribuyen definitivamente para su desempeño. El cemento Pórtland contribuye con resistencia y durabilidad. La cal apagada proporciona manejabilidad, retención de agua y elasticidad. Ambos, el cemento Pórtland y la cal, contribuyen con la resistencia a la adherencia. Como una alternativa a las combinaciones de cemento Pórtland y cal, son usados frecuentemente cementos de mampostería. La arena actúa como un llenante y permite que el mortero fresco mantenga su forma y espesor bajo el peso de la siguiente hilada de mampostería. El agua es el agente de mezcla que da fluidez y causa la hidratación del cemento. (Se debe verificar que la cal este apagada). X.1.7.3 El mortero deberá estar compuesto de materiales que puedan producir la mejor combinación de propiedades para las condiciones de servicio deseadas. 14



X.1.7.4 Materiales cementantes basados en hidratación El cemento Pórtland, que es un cemento hidráulico, es el ingrediente principal en la mayoría de morteros de mampostería, contribuye con la resistencia, particularmente con las resistencias iniciales, las cuales son esenciales para la rapidez de la construcción. Morteros sólo de cemento Pórtland no son usados porque carecen de plasticidad, tienen baja retención de agua, son más ásperos y menos trabajables que los morteros con cemento Pórtland hidráulico -cal o el mortero de cemento de mampostería, modificados con aditivos o adiciones.

X.1.7.4.1 El cemento de mampostería es un producto apropiado que generalmente contiene cemento Pórtland y finos, tales como caliza y otros materiales en diferentes proporciones, adicionalmente, aditivos tales como inclusores de aire, agentes repelentes de agua, retardantes y reductores de agua. X.1.7.4.2 El mortero es un cemento hidráulico similar al cemento de mampostería, pero la especificación para el mortero requiere contenidos bajos de aire e incluye un requisito para la resistencia a la adherencia por flexión. X.1.7.5 Materiales cementantes basados en la carbonatación La cal hidratada contribuye a la trabajabilidad, retención de agua y elasticidad. Los morteros con cal sufren un proceso de carbonatación gradual bajo la influencia del dióxido de carbono presente en el aire, proceso que se retarda por el clima húmedo y frío. Debido a esto, el endurecimiento completo ocurre lentamente en un período largo. Esto permite corregir pequeñas fisuras y resanarlas.

X.1.7.5.1 La cal se disuelve en presencia del agua y viaja a través de la mampostería. A medida que el agua se evapora se puede depositar en fisuras o vacíos. Esto puede también causar algo de percolación, especialmente a edades tempranas. Depósitos sucesivos pueden llenar eventualmente las fisuras. Dichos procesos naturales de auto – sellado, tenderán a reducir la permeabilidad al agua. X.1.7.5.2 El cemento Pórtland producirá aproximadamente el 25 % de su peso en hidróxido de calcio para una hidratación completa. Este hidróxido de calcio se comporta como la cal durante la carbonatación, solubilización y la resedimentación. X.1.7.6 Agregados Los agregados para morteros consisten en arenas naturales o procesadas, y son el constituyente en mayor volumen y peso. La arena actúa como un llenante inerte, proporcionando economía, trabajabilidad y reducción de la retracción, e influye en la resistencia a la compresión. Un incremento en la cantidad de arena aumenta el tiempo de endurecimiento de un mortero de mampostería, pero reduce las grietas potenciales debido a la retracción de las juntas de mortero. La arena normalizada que se requiere para ciertos ensayos de laboratorio puede producir resultados diferentes que aquélla utilizada en morteros de construcción.

X.1.7.6.1 Los agregados bien gradados reducen la segregación de los materiales en morteros en estado plástico, lo cual reduce la exudación y mejoran la trabajabilidad. Arenas con deficiencias de finos producen morteros débiles, mientras que arenas con excesos de finos producen morteros de baja resistencia e incrementan la retracción. Contenidos altos de cal o aire en el mortero pueden admitir mayores cantidades de arena, aún en agregados con una gradación pobre, y proveer aún una adecuada trabajabilidad. 15



X.1.7.6.2 En las arenas de campo, deficientes en finos, los materiales cementantes pueden terminar actuando como finos. El exceso de finos en la arena, sin embargo, es más usual y puede permitirse siempre que la trabajabilidad no sea sustancialmente afectada por dicho exceso. X.1.7.6.3 Desafortunadamente, los agregados son frecuentemente seleccionados con base en disponibilidad y costo, y no por la gradación. Las propiedades del mortero no son seriamente afectadas por alguna variación de la gradación, pero la calidad se mejora con una adecuada selección de los agregados. A menudo la gradación puede alcanzarse fácilmente y con poco costo, con la adición de finos o arenas gruesas. Frecuentemente, es más viable preparar el mortero con la arena disponible, con una tolerancia permisible en la relación del agregado, que exigir a la arena cumplir con una gradación particular. X.1.7.7 Agua El agua desarrolla tres funciones. Contribuye a la trabajabilidad, hidrata el cemento y facilita la carbonatación de la cal. La cantidad de agua necesaria depende, principalmente, de los ingredientes del mortero. El agua debe estar limpia y libre de elementos nocivos o de sustancias que perjudicarían el mortero o el refuerzo. Usualmente, el agua potable es aceptable.

X.1.7.7.1 La cantidad de agua es, posiblemente, el aspecto menos comprendido del mortero de mampostería, probablemente debido a la confusión entre los requisitos del mortero y del concreto. Los requisitos de agua del mortero son bastante diferentes a los del concreto en donde es necesaria una baja relación agua/cemento. El mortero debe contener la cantidad máxima de agua compatible con una óptima trabajabilidad. El mortero debe ser también refrescado para reemplazar el agua perdida por la evaporación. X.1.7.8 Aditivos Los aditivos para mortero de mampostería están disponibles en una amplia variedad y modifican las propiedades físicas y químicas de los morteros frescos o endurecidos. Algunas adiciones químicas son esenciales en la producción de materiales básicos para el mortero. La inclusión de un aditivo es también necesaria para la producción de morteros premezclados. Indudablemente hay también algunas situaciones especiales donde su aplicación en la mezcla podría ser provechosa adicionándose en el sitio de la mezcla. Una cuidadosa selección de la mezcla del mortero, el uso de materiales de buena calidad y una buena práctica, usualmente pueden resultar en una mampostería óptima. Los errores de dosificación no pueden ser corregidos por aditivos, algunos de los cuales pueden ser perjudiciales.

X.1.7.8.1 Existe información limitada del efecto del uso de aditivos comerciales en la adherencia del mortero, resistencia a la compresión o permeabilidad del agua de la mampostería. Por esa razón, los aditivos podrían ser utilizados en campo luego de que se haya establecido por ensayos de laboratorio o recomendaciones del fabricante, bajo condiciones que simulen la intención de uso y mediante la experiencia, que producen efectos favorables en la mampostería. X.1.7.8.2 El uso de un aditivo incorporador de aire, junto con la limitación en la proporción de aire en un mortero, aún continúa creando controversia. La mayor parte de los cementos de mampostería, cemento Pórtland tipo "A", como todas las cales tipo "A", incorporan inclusores de aire, los cuales son adicionados durante su fabricación para mejorar la demanda mínima y también los niveles máximos de aire en un mortero de laboratorio. Tales materiales no deben combinarse, ni adicionarse individualmente con otros inclusores, porque aumentan el contenido de aire del mortero al adicionarlo en la obra, excepto en circunstancias muy especiales. 16



X.1.7.8.3 El uso descontrolado de agentes incorporadores de aire debe prohibirse. Para altos niveles de aire, existe una relación definida inversa entre el contenido de aire y la resistencia a la tracción medida en el laboratorio. En general, algún aumento en el contenido de aire es acompañado por una disminución en la adherencia, así como la resistencia a la compresión. Datos en morteros de inyección (Grout) en mampostería, indican que los valores más bajos de esfuerzos de adherencia entre la lechada y el refuerzo de acero están asociados con altos contenidos de aire. Algunos sistemas de morteros con alta inclusión de aire pueden utilizar mayor cantidad de arena sin perder trabajabilidad, lo cual podría ser perjudicial para la mampostería si se usa arena en exceso. El uso de un mortero que contiene materiales inclusores de aire, donde los niveles de contenido de aire son altos o desconocidos, debe basarse en un conocimiento de las condiciones locales, o en las pruebas de laboratorio de los morteros como del grupo de mampostería.

X.1.7.8.4 El aire se puede remover de un mortero en estado plástico que tiene materiales inclusores de aire por medio de un dispositivo exclusor de aire, aunque este uso en campo no es recomendado. X.1.7.8.5 Se puede agregar color al mortero, con agregados seleccionados y pigmentos inorgánicos. Los pigmentos inorgánicos deben ser compuestos de óxidos minerales y no deberán exceder el 10 % del peso del cemento Pórtland, limitando el carbón negro a un 2 %, para evitar una reducción en la resistencia del mortero. Los pigmentos deberán escogerse cuidadosamente y utilizarse en cantidades pequeñas que produzcan el color deseado. Para minimizar las variaciones de una bachada a otra es recomendable comprar materiales cementantes a los cuales se les ha añadido el colorante en la planta o utilizar paquetes individuales previamente pesados en sacos de compuestos colorantes para cada bachada de mortero, y mezclarlo en bachadas lo más grandes posible. Los procedimientos para mezclar el mortero deberán permanecer constantes y así lograr la consistencia en el color. X.1.8 Tipos de morteros X.1.8.1 Historia La historia registra que los morteros de yeso quemado y arena se utilizaban en Egipto por lo menos desde 2 690 A.C. Luego en la Grecia y Roma Antiguas, se fabricaron morteros a partir de diversos materiales como cal quemada, toba volcánica y arena. Cuando aparecieron los primeros inmigrantes en Norte América, todavía se fabricaba un producto relativamente débil a partir de cal y arena. El uso común del cemento Pórtland como constituyente del mortero comenzó a principios del siglo XX, lo cual llevó a un mortero mucho más resistente cuando solamente se usaba cemento Pórtland o se combinaba éste con cal. En la actualidad, el mortero aún se fabrica de cemento Pórtland y cal hidratada, o de cemento de mampostería.

X.1.8.2 Cemento Pórtland hidráulico-cal hidratada Los morteros de cemento y cal poseen una amplia gama de propiedades. Por un lado, un mortero de cemento Pórtland y arena únicamente tendría una alta resistencia a la compresión y una baja retención de agua. Un muro que tuviera dicho mortero debería tener una buena resistencia, pero sería vulnerable al agrietamiento y a la penetración del agua. Por otro lado, un mortero con cal y arena tendría una baja resistencia a la compresión y una alta retención de agua. Un muro que tuviera dicho mortero tendría una menor resistencia, específicamente resistencia inicial, pero tendría una mayor resistencia al agrietamiento y a la penetración de la lluvia. 17



Entre estos dos extremos, las diversas combinaciones de cemento y cal, proporcionan un balance con una amplia gama de propiedades, una alta resistencia y un fraguado inicial del cemento, modificados por la excelente manejabilidad y retención de agua de la cal. En esta norma pueden encontrarse las proporciones seleccionadas.

X.1.8.3 Cemento de mampostería Los morteros a base de cemento de mampostería poseen en general una excelente trabajabilidad. Las burbujas microscópicas de aire incorporado contribuyen a crear una acción similar a la de rodamientos y así proporcionan parte de esta trabajabilidad. La durabilidad de los morteros de cemento de mampostería es sobresaliente en el laboratorio a condiciones de congelamiento y descongelamiento. La norma ASTM C 91 incluye tres tipos de cementos de mampostería, los cuales se han calculado para que produzcan morteros que cumplan las proporciones o las propiedades dadas por esta norma. Dichos cementos de mampostería proporcionan todo el material cementante necesario en una bolsa a la cual se le añaden arena y agua en la mezcladora. Debe ser más fácil de lograr una apariencia de morteros producidos a partir de cementos de mampostería, aunque todos los ingredientes cementantes se proporcionan, y se muelen o se mezclan conjuntamente antes de empacarse.

X.1.8.4 Cemento Pórtland hidráulico - Cemento de mampostería La adición de cemento Pórtland al cemento de mampostería tipo N permite que se le califique como morteros Tipo M y S de esta norma.

X.1.8.5 Mortero Tres tipos de mortero son reconocidos por la norma ASTM C 1329. Estos morteros se formulan para producir el mortero conforme con los requisitos de proporción o características de esta norma. Los morteros tienen cualidades similares a los morteros del cemento de mampostería mientras que satisfacen requisitos de contenido de aire y resistencia a la adherencia de la norma ASTM C 1329.

X.1.8.6 Morteros premezclados o predosificados Es posible conseguir recientemente morteros premezclados o predosificados en dos opciones. Una es una combinación premezclada en húmedo de cal hidratada o pasta de cal, arena y agua enviada a la obra en construcción que queda lista para utilizarse cuando se mezcla con cemento y agua adicional. La otra es una mezcla empacada, seca, que requiere únicamente la adición de agua y el mezclado. Se debe tener especial cuidado con el sistema seco, debido a que los morteros resultantes pueden necesitar una mezcla más prolongada para contrarrestar la mayor afinidad de la arena secada en horno con el agua y la posterior pérdida de trabajabilidad del mortero. La utilización del mortero premezclado también va en incremento. Éstas son mezclas que consisten en materiales cementantes, agregados y aditivos, dosificados y mezclados en planta, y enviados al proyecto en construcción, con unas características de trabajabilidad adecuadas incluso después de 2:30 h de mezcladas.

X.1.8.7 La adición del cemento Pórtland a mortero tipo N también permite la calificación como mortero tipos M y S en esta norma.

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X.1.9 ASPECTOS RELACIONADOS QUE AFECTAN LAS PROPIEDADES X.1.9.1 Los factores que afectan la culminación exitosa de un proyecto con las características de desempeño deseadas son el diseño, los materiales, los procedimientos y la mano de obra utilizada. X.1.9.2 La supervisión, la inspección y los ensayos necesarios para cumplir con los requisitos deberán ser los apropiados y determinarse con anterioridad. X.1.9.3 Unidades de mampostería Las unidades de mampostería son absorbentes por naturaleza, y permiten extraer el agua del mortero tan pronto como entran en contacto la unidad de mampostería y el mortero. La cantidad de agua removida y sus consecuencias afectan la resistencia del mortero, las propiedades de la unión entre el mortero y las unidades de mampostería y, por lo tanto, la resistencia, así como también otras propiedades constructivas de la mampostería.

X.1.9.3.1 La succión ejercida por la unidad de mampostería constituye un factor externo muy importante que afecta el mortero fresco y da inicio al desarrollo de la adherencia. Las unidades de mampostería varían ampliamente de acuerdo con la tasa inicial de absorción (succión). Por lo tanto, es necesario escoger un mortero que tenga propiedades compatibles con aquéllas de la unidad de mampostería utilizada, como también con las condiciones ambientales que actúan durante la construcción y con las prácticas de construcción características de la obra. X.1.9.3.2 El mortero generalmente se adhiere mejor a unidades de mampostería que tienen moderadas velocidades iniciales de absorción (RIA), de 5 g/min a 25 g/min x 194 cm² en el momento de la colocación. Sin embargo, puede obtenerse una adherencia más adecuada con muchas unidades de mampostería con menores o mayores valores de RIA. X.1.9.3.3 Extraer mucha o poca agua del mortero tiende a reducir la adherencia entre la unidad de mampostería y el mortero. Una pérdida significativa de agua puede causarla un mortero de baja retención, unidades de mampostería de alta absorción o condiciones ambientales secas o con mucho viento. Cuando esto ocurre, el mortero no se adhiere totalmente con la unidad de mampostería adyacente. Cuando no es posible o adecuado disminuir la succión mediante el humedecimiento de las unidades, el tiempo que transcurre desde que se extiende el mortero hasta la colocación de la unidad de mampostería deberá mantenerse en el mínimo. Al utilizar una unidad de mampostería de muy baja succión, la unidad tiende a flotar y se dificulta su adherencia. El tiempo que transcurre desde que se esparce el mortero y la colocación de la unidad podría incrementarse, debido a que no se dispone de ningún medio para aumentar la succión de una unidad de baja succión. X.1.9.3.4 Se recomiendan morteros con alta retención de agua, para condiciones extremas de temperaturas o cuando la absorción de las unidades es alta. En invierno o cuando la absorción de las unidades es baja, se recomiendan morteros con baja retención de agua. X.1.9.3.5 La calidad de la junta de mortero puede alterarse por el cambio de volumen (contracción o expansión) de las unidades o del mortero mismo. Para prevenir excesivo humedecimiento, secado, calentamiento o enfriamiento, el mortero debe protegerse hasta alcanzar, mínimo, su fraguado final. X.1.9.3.6 La adherencia del mortero es menor en superficies con acabados arenosos o cuarteados que en superficies rugosas o con acabados texturizados.

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X.1.9.4 Práctica de construcción Una cuidadosa atención para una buena práctica en el sitio de construcción es esencial para lograr una buena calidad. Los materiales cementantes y agregados deben protegerse de la lluvia, de la humedad y, en general, de cualquier agente contaminante.

X.1.9.4.1 Para medir la arena se debe disponer de un recipiente de volumen conocido. Cuando sea necesario, las cantidades se ajustarán teniendo en cuenta la expansión del material. No debe emplearse la medida por paladas cuando se desee un mortero de calidad uniforme. Como alternativa, se recomienda una combinación volumétrica calibrada entre adiciones de bolsas completamente llenas de cemento y adiciones de arena, asegurando el mismo volumen de mortero en el mezclador. X.1.9.4.2 Se pueden obtener buenos resultados mezclando rápidamente y a la vez cerca de 3/4 del agua requerida, mitad de la arena con todo el cemento; agregando luego el resto de arena y agua. Para cada bachada, el mezclador debe cargarse hasta su máxima capacidad de diseño, desocupándolo completamente antes de cargar la siguiente bachada. X.1.9.4.3 Para asegurar homogeneidad y trabajabilidad del mortero, el tiempo de mezclado debe estar entre 3 min y 5 min, después de adicionar la última parte de agua del mezclado. Un sobremezclado produce cambios en el contenido de aire del mortero. El empleo de paletas gastadas y cucharas de caucho tiene gran influencia en la eficiencia del mezclado. Se recomienda el empleo de controladores de tiempo automáticos en el mezclador. El tiempo de mezclado no debe determinarlo la demanda de la fuerza de trabajo. X.1.9.4.4 Puesto que el mortero no se utiliza todo inmediatamente después de mezclado, debido a la evaporación, puede necesitarse la adición de agua, y refrescar el mortero para que recupere la consistencia inicial. Esta adición dentro de un tiempo límite especificado es permitida. A pesar de que la resistencia a la compresión del mortero se disminuye cuando se le ha adicionado agua, usualmente la adherencia se ve incrementada. Por esta razón el retemplado sólo debe efectuarse para sustituir el agua que se ha perdido por evaporación. Debido a que el daño de esta adición solamente se produce cuando el mortero ha comenzado a fraguar, todo el material debe colocarse en su posición final tan pronto como sea posible, pero siempre dentro de las 2:30 h después de su mezclado original, a menos que se haya prolongado su tiempo de fraguado, de lo contrario no debe ser usado. X.1.9.4.5 En la selección del tipo de mortero, las condiciones climáticas deben considerarse. En climas calurosos, secos, con viento, el mortero debe tener una elevada retención de agua para minimizar el efecto de la pérdida de agua por evaporación. En invierno se recomienda usar morteros con baja retención de agua debido a que facilita la pérdida de agua de éste a las unidades, antes de que ésta se congele dentro. Para disminuir el riesgo de baja adherencia en climas fríos, las unidades de mampostería, principalmente las superficies que contactarán el mortero, deben llevarse a unas temperaturas superiores a los 0 °C antes de comenzar cualquier trabajo. X.1.9.5 Mano de obra La influencia que tiene la mano de obra en la resistencia y en la adherencia es significativa. El tiempo entre la colación del mortero y la de las unidades debe ser el mínimo posible, debido a la reducción rápida de la fluidez de la primera unidad. Este tiempo normalmente no debe exceder el minuto. En climas cálidos, secos y con vientos, o cuando las unidades son muy absorbentes, este tiempo debe ser menor. Si el tiempo es mayor, la adherencia disminuirá. Es esencial la eliminación de irregularidades profundas en las juntas horizontales, así como la 20



creación de juntas de un espesor constante. Todo metal embebido en el mortero debe quedar completamente rodeado por el mismo.

X.1.9.5.1 Una vez que el mortero ha comenzado a endurecer, cualquier movimiento a las unidades originará una disminución en la adherencia, debido a que el mortero ya no es suficientemente plástico para restablecerla. Por lo cual no se sugiere la reacomodación de piezas. X.1.9.5.2 El acabado de las juntas debe efectuarse cuando su superficie este suficientemente dura, empleando un dispositivo que tenga un diámetro ligeramente mayor que el espesor de la junta del mortero. Las configuraciones de juntas diferentes de la cóncava pueden incrementar permeabilidad al agua de la mampostería. La elaboración de juntas con el mismo grado de dureza produce una junta de apariencia uniforme. El acabado se efectúa no sólo por apariencia, sino también para sellar las caras entre el mortero y las unidades de mampostería, densificando la superficie de la junta.

X.1.9.5.3 Las unidades de mampostería una vez terminadas deben protegerse de una limpieza inadecuada. El empleo de químicos fuertes así como de métodos físicos ásperos o duros pueden afectar negativamente al mortero, especialmente aquellos coloreados. La mayoría de los químicos usados atacan el material cementante del mortero y amplían las fisuras entre éste y la unidad de mampostería. X.1.9.5.4 Se puede mejorar la calidad del mortero cuando se produce un secado rápido a condiciones de clima cálido, seco y de viento, con un ligero rociado de agua. Curar el mortero con la adición considerable de agua a la unidad de mampostería podría resultar más perjudicial que el curado por retención de agua en el sistema, desde su construcción. La adición excesiva de humedad puede saturar la mampostería, creando movimientos que disminuyen la adherencia entre el mortero y la unidad de mampostería. X.1.10 Resumen X.1.10.1 No existe una combinación única de ingredientes que suministre un mortero óptimo en todas sus propiedades. Los factores que mejoran una propiedad generalmente lo hacen a expensas de otras. Es beneficioso evaluar los morteros en el laboratorio siguiendo las recomendaciones aquí descritas, y en la obra por el método especificado en la norma ASTM C780 (NTC 3546). Algunas propiedades no especificadas del mortero pueden tener igual o superior significado para el desempeño de la mampostería. Cuando se selecciona un tipo de mortero se evalúan todas las propiedades para escoger el que cumpla con las necesidades requeridas. X.1.10.2 La adherencia probablemente es la propiedad individual más importante de los morteros convencionales y está afectada por muchas variables. Para obtener una adherencia óptima se debe emplear un mortero de propiedades compatibles con las unidades de mampostería que van a ser usadas. En general para aumentar la resistencia a la adherencia por tensión, se debe incrementar el contenido de cemento en el mortero (véase el numeral X.1.6.1.4); se debe mantener en un mínimo el contenido de aire para mejorar adherencia; se deben emplear morteros de alta retención de agua; se debe mezclar el mortero con el contenido de agua compatible con la trabajabilidad, se debe permitir el retemplado; se deben emplear unidades de mampostería con velocidades iniciales moderadas de absorción en el momento de su colocación (véase el numeral X.1.9.3.2); se debe adherir el mortero a una superficie rugosa en vez de a una superficie lisa; se debe reducir el tiempo, desde que se extiende el mortero hasta la colocación de las unidades de mampostería; se debe aplicar presión para formar la junta de mortero; no se deben mover las unidades una vez colocadas. 21



X.1.10.3 La Tabla X.1.1 es una guía general para seleccionar el mortero según el tipo de mampostería. La selección del tipo de mortero se debe hacer con base en la clase de unidades de mampostería que se usarán, así como en los requisitos estructurales establecidos en el diseño, tales como esfuerzos admisibles y soportes laterales. Tabla X.1.1. Guía para la selección de morteros de mampostería A Localización

Parte de la construcción

Tipo de mortero Recomendado Alternativa

Exterior, arriba del nivel de terreno

Muro portante Muro no portante Antepecho

N OB N

SóM NóS S

Exterior, a nivel o por debajo del nivel del terreno

Muro de fundación, muro de contención, pozos de inspección, pavimentos, caminos y patios.

SC

M ó NC

Interior

Muro de carga tabiques no portantes

N O

SóM N

Interior o exterior

Reparación o acabado

Véase el Anexo X3

Véase el Anexo X3

A B

C

X.2

Esta Tabla no proporciona morteros de usos especializados, tales como chimeneas, mampostería reforzada y morteros resistentes al ácido. El mortero tipo O es recomendado para ser usado cuando la mampostería no tiene riesgo de congelamiento, cuando se satura o cuando no va a estar sujeto a fuertes vientos o a otras cargas laterales significativas. El mortero tipo N ó S debe ser usado en otros casos. La mampostería expuesta a condiciones ambientales en una superficie nominal horizontal extremadamente vulnerable a la alteración por exposición a la intemperie. El mortero para dicha mampostería debe ser seleccionado con la debida precaución.

EFLORESCENCIA

X.2.1 La eflorescencia es un depósito cristalino de sal soluble en agua, en ocasiones blanco, en la superficie o en los poros de la mampostería. El principal inconveniente es la aparición de sales y su dificultad para removerlas. Cuando se presenta en el revestimiento exterior, la sal puede depositarse bajo la superficie de la unidad de mampostería. Cuando ocurre esta criptoflorescencia, la fuerza de cristalización puede causar desintegración de la mampostería. X.2.2 Es necesaria una combinación de circunstancias para la formación de la eflorescencia. Primero, debe existir una fuente de sales solubles. Segundo, una humedad presente que reaccione con las sales solubles y las lleve a la superficie. Tercero, la evaporación o presión hidrostática debe causar la migración de la solución. Si algunas de estas condiciones es eliminada, la eflorescencia no aparecerá. X.2.3 Las sales pueden encontrarse en las unidades de mampostería, en los componentes del mortero, en los aditivos o en otra fuente secundaria. De la sal soluble en agua que aparece en los análisis químicos, sólo una décima parte del 1 % es suficiente para causar la eflorescencia cuando existe una percolación hacia afuera y se concentra en la superficie. La cantidad y el carácter de los depósitos varía de acuerdo con la naturaleza del material soluble y las condiciones atmosféricas. El ensayo de la eflorescencia de la unidad de mampostería está contenido en la norma ASTM. Preferiblemente, los ensayos de muros, mueretes y prismas de mampostería o las combinaciones de componentes están investigándose. X.2.4 La probabilidad de eflorescencia en la mampostería está relacionada directamente con los materiales y se reduce con la selección restrictiva de los materiales. Unidades de mampostería con la velocidad de "no eflorescencia", tienen menor probabilidad de aportar la 22



eflorescencia. El potencial para la eflorescencia disminuye cuando el contenido de álcalis en el cemento se reduce. Los aditivos no deben usarse en la obra. La arena debe estar limpia y lavada, debe usarse agua potable.

X.2.5 La humedad puede entrar en la mampostería de varias formas. Se debe tener cuidado en el diseño y la instalación de luces, tubos de vapor y rellenos para minimizar la penetración del agua lluvia en la mampostería. Durante la construcción, los materiales de mampostería o los muros sin terminar deben protegerse de la lluvia o de la aplicación de agua de la obra. Un buen acabado de juntas y una compactación final a lo largo de la junta cóncava del mortero reducen la penetración del agua. Cuando la condensación ocurre dentro de la mampostería, es una fuente más de agua. X.2.6 Aunque se recomienda seleccionar los materiales para la construcción de mampostería, con un mínimo de sales solubles, para prevenir la migración de la humedad a través de la mampostería, ésta guarda el mayor potencial en la reducción de la eflorescencia. Los diseños de mampostería usando el principio de equilibrio de presiones, entre el exterior y el espacio vacío dentro del muro, reduce en gran parte la posibilidad para que penetre el agua y consecuentemente reduce la eflorescencia. X.2.7 La remoción de la eflorescencia de la superficie de la mampostería puede llevarse a cabo por cepillado en seco. Puesto que muchas sales son altamente solubles en agua, éstas pueden desaparecer por sí mismas bajo un proceso climático normal. Sin embargo, algunas sales requieren un duro tratamiento físico y, algunas veces, químico para removerlas. X.3

MORTEROS PARA REPARACIÓN Y ACABADO

X.3.1 Generalidades X.3.1.1 Los morteros para reparación y acabado son morteros de reemplazo usados en la superficie de pared de mampostería para restaurar su integridad o mejorar su apariencia. Los morteros elaborados sin cemento Pórtland pueden requerir consideraciones especiales para seleccionar la reparación y el acabado. X.3.1.2 Si no se va a restaurar la pared completa, el color y la textura deben coincidir con aquéllas del mortero original. Una coincidencia exacta es virtualmente imposible de encontrar. X.3.2 Materiales X.3.2.1 Se usan materiales cementantes de acuerdo con los requisitos establecidos en esta norma. X.3.2.2 Se usa arena de acuerdo con los requisitos de esta norma. La arena debe seleccionarse de acuerdo con el color, el tamaño y la gradación similar a la del mortero original, si el color y la textura son importantes. X.3.3 Guía de selección Se seleccionan la reparación y el acabado con la misma o más débil composición que aquélla del mortero original (véase la Tabla X.3.1)

X.3.4 Materiales El mortero debe ser especificado como uno de los siguientes: 23



X.3.4.1 La proporción especificada en esta norma, Tipo_______. X.3.4.2 Tipo K Una parte de cemento Pórtland y de 2,5 a 4 partes de cal hidratada. La relación de agregados es de 2,25 a 3 veces el volumen del cemento y de cal. Tabla X.3.1. Guía de selección para reparación y acabado de mortero Mortero tipo Recomendado Alternativa O K, N O N, K,

Localización o servicio

Interior Exterior, sobre el grado expuesto en un lado, poco probable ser congelado cuando está saturado, no conforme al fuerte viento o a carga lateral exterior significativa. N O A Para algunas aplicaciones, las recomendaciones estructurales pueden especificar el uso de morteros diferentes. Esta tabla no aplica para uso en pavimentos. NOTA X.3.1 Las proporciones del mortero Tipo K están incluidas en la norma ASTM C 270:1982

X.3.5 Mezcla X.3.5.1 Todos los materiales sólidos se mezclan en estado seco. X.3.5.2 Se adiciona agua suficiente para producir una mezcla que retenga su forma cuando se presiona manualmente. Se mezcla durante 3 min a 7 min, preferiblemente con una mezcladora mecánica. X.3.5.3 Se deja el mortero en reposo mínimo 1 h y máximo 1:30 h para una prehidratación. X.3.5.4 Se adiciona agua suficiente para que el mortero logre la consistencia especificada para su colocación, un poco más seco que aquél empleado en la colocación de las unidades. X.3.5.5 Se usa el mortero dentro de 2:30 h después del mezclado inicial, permitiendo el refrescado del mortero en este tiempo. X.4

EJEMPLOS DE DOSIFICACIÓN DE MATERIALES EN BACHADAS DE MORTERO PARA ENSAYO

X.4.1 Ejemplo A Se va a ensayar un mortero con una parte de cemento Pórtland, 1 1/4 partes de cal y 6 3/4 de arena. La masa de los materiales usados en el mortero se calculan de la siguiente manera: Factor de bachada = 1 440/(1 282 x 6,75)

= 0,166 4 g m3/kg

Masa de cemento Pórtland

= 1 x 1 506 x 0,166 4 = 250,6

Masa de la cal

= 1 1/4 x 641 x 0,166 4 = 133,3

Masa de la arena A

= 6 3/4 x 1 282 x 0,166 4 = 1 440

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Porciones por volumen Masa unitaria (kg/m3) Factor de bachada (g m3/kg) Masa del material (g)*B A

B


Cemento Pórtland

Cal

Arena

1 1 506 0,166 4 251

1 1/4 641 0,166 4 133

6 3/4 1 282 0,166 4 1 440

El contenido total de arena se calcula así: una parte de volumen de cemento Pórtland más 1 1/4 partes por volumen de cal hidratada, multiplicada por tres = 6 3/4 partes de arena. Peso de material = proporción de volumen por el peso unitario, por el factor de bachada.

X.4.2 Ejemplo B Se va a ensayar un mortero consistente en una parte de cemento para mampostería y tres partes de arena. La masa de los materiales usados en el mortero se calculan así: Factor de bachada

= 1 440/(1 282 x 3) = 0,374 4 g m3/kg

Masa de cemento de mampostería

= 1 x 1 121 x 0,374 4 = 419,7

Masa de la arena A

= 3 x 1 282 x 0,374 4 = 1 440

Porciones por volumen Masa unitaria (kg/m3) Masa de bachada (gm3/kg) Masa del material (g)B A B

Cemento para mampostería

Arena

1 1 121 0,374 4 419,7

3 1 282 0,374 4 1 440

El contenido total de arena se calcula como: (una parte por volumen de cemento para mampostería) multiplicada por tres = 3 partes de arena. Masa del material = proporción de volumen por la masa unitario por el factor bachada.

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NTC3329

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