6.1 Morteros
El mortero es una mezcla constituida por cemento, arena y en algunos casos otro material conglomerante como la cal que, con adici贸n de agua, reacciona y adquiere resistencia. Tambi茅n puede tener alg煤n aditivo y/o adici贸n para modificar sus propiedades, siempre que 茅ste cumpla los requisitos seg煤n su uso.

Si bien son muchos los tipos de morteros, los principales son:

Morteros de alba帽iler铆a (ver 6.2 y 6.3)

Morteros de revestimientos o estucos (ver 6.5)

En esta primera parte se tratar谩 los siguientes temas.

TEMAS TRATADOS:

6.1.1. Materiales componentes
6.1.2. Propiedades de los morteros
6.1.3. Clasificaci贸n y requisitos de los morteros

6.1.1. MATERIALES COMPONENTES
A) CEMENTO

Se usa cemento de uso normal, que cumple con las especificaciones de la norma NCh148.

B) ARENAS

Las arenas deben cumplir con los requisitos granulom茅tricos establecidos en la norma NCh 163 y que se muestran en Tabla 6.1.

TABLA 6.1

REQUISITOS GRANULOM脡TRICOS DE LA ARENA

Fuente: NCh163:2013

Los 谩ridos con la granulometr铆a adecuada reducen la segregaci贸n de los materiales en el mortero pl谩stico, lo que a su vez reduce la exudaci贸n y mejora la trabajabilidad. Una arena con pocos finos produce morteros 谩speros, mientras que las arenas con exceso de finos producen morteros d茅biles y aumentan la contracci贸n.

Por otra parte, para los morteros de alba帽iler铆a, la arena debe tener un tama帽o m谩ximo nominal Dn que sea menor o igual a 1/3 del espesor de la junta.

C) AGUA

El agua debe cumplir con los requisitos de la norma NCh1498 Hormig贸n y mortero – Agua de Amasado – Clasificaci贸n y Requisitos.

Estos requisitos son v谩lidos tanto para el amasado como para el curado de los morteros.

Se destaca que el agua potable que proviene directamente de la red p煤blica y que no se ha contaminado antes de su uso, no requiere de una verificaci贸n previa de los requisitos para ser usada en la confecci贸n de hormigones y morteros.

D) CAL

La cal es un producto obtenido por descomposici贸n t茅rmica (calcinaci贸n) de minerales calc谩reos, que da origen al 贸xido de cal (cal viva). El posterior apagado con agua de la cal viva origina la cal hidratada.

Esta cal hidratada pasa a ser cal hidr谩ulica si tiene cantidades apropiadas de compuestos hidr谩ulicos s铆lico-aluminosos c谩lcicos, que permiten su endurecimiento bajo agua; la cal hidr谩ulica puede ser 鈥渘atural鈥 si se obtiene a partir de calizas arcillosas o 鈥渃ompuesta鈥 cuando el material s铆lico-aluminoso (por ejemplo, puzolana) se agrega posterior a la calcinaci贸n.

La cal a茅rea se obtiene de calizas bastante puras y cuando est谩 hidratada reacciona con el CO2 del aire.

Los requisitos que debe cumplir la cal est谩n establecidos en la norma NCh2256/1, y se presentan en Tabla 6.2 y Tabla 6.3.

TABLA 6.2

REQUISITOS QU脥MICOS PARA L AS CALES DE USO EN MORTEROS (%)

Fuente: NCh2256/1:2013

TABLA 6.3

REQUISITOS F脥SICOS Y MEC脕NICOS PARA LAS CALES DE USO EN MORTEROS

Fuente: NCh2256/1:2013

Los aditivos deben cumplir con NCh2182. Se pueden utilizar otros aditivos no contemplados en la norma si se comprueba que no afectan el cumplimiento de los requisitos.

Las adiciones deben cumplir con lo especificado en NCh170.

Los ensayos de verificaci贸n de requisitos se deben realizar en morteros de prueba confeccionados seg煤n NCh2260.

6.1.2. PROPIEDADES DE LOS MORTEROS

Los morteros tienen dos grupos distintos de propiedades: las propiedades en estado pl谩stico y las propiedades en estado endurecido. Las propiedades en estado pl谩stico determinan la adaptabilidad del mortero en la obra y est谩n relacionadas con las propiedades en estado endurecido y por tanto con los elementos estructurales terminados. Las propiedades en estado pl谩stico ayudan a determinar si un mortero es adecuado para la obra. Las propiedades de los morteros endurecidos ayudan a determinar el comportamiento de la alba帽iler铆a terminada.

Las propiedades m谩s relevantes son las siguientes:

A) TRABAJABILIDAD

Un mortero trabajable se puede esparcir f谩cilmente con una plana en las irregularidades superficiales y entre las unidades de alba帽iler铆a. Un mortero trabajable soporta el peso de las unidades de alba帽iler铆a colocadas y tambi茅n facilita la alineaci贸n de 茅stas. Se adhiere a la superficie vertical de alba帽iler铆a y r谩pidamente sale de entre las junturas cuando el alba帽il presiona una unidad para alinearla. La trabajabilidad es una combinaci贸n de varias propiedades, incluyendo plasticidad, consistencia, cohesi贸n y adhesi贸n, las cuales han desafiado a una medida exacta de laboratorio. El alba帽il es quien mejor puede medir la trabajabilidad y observar la respuesta del mortero cuando usa la plana.

Al igual que en el hormig贸n lo que se mide es la consistencia. Los m茅todos para hacerlo son el extendido en mesa de sacudidas (NCh2257/1) y el asentamiento de cono reducido (NCh2257/3).

En la mesa de sacudidas se llena un molde troncoc贸nico; se compacta y se levanta. Entonces se dan 25 golpes a la mesa, la que cae 13 mm. Se miden 4 di谩metros del mortero extendido. Se calcula el promedio aproximando al mm; tambi茅n se puede expresar como porcentaje del di谩metro inicial (100 mm). Es un m茅todo internacionalmente reconocido; sin embargo, s贸lo es aplicable para medidas de laboratorio. Ver Figura 6.1.

En obra se utiliza el asentamiento de cono. Se emplea un molde troncoc贸nico que es la mitad del cono de Abrams: 15 cm de altura, 10 y 5 cm de di谩metro inferior y superior, respectivamente (ver Figura 6.2). Se compacta en dos capas con 20 golpes de pis贸n de 10 mm de di谩metro. Se enrasa, se levanta y se mide el descenso. El cono de Abrams no es apto para morteros.

Ambas medidas est谩n relacionadas, como se muestra en Tabla 6.4.

FIGURA 6.1

MESA DE SACUDIDAS

Fuente: P. U. Cat贸lica de Chile. Laboratorio Virtual

FIGURA 6.2

CONO REDUCIDO

Fuente: ICH. Manual del alba帽il de ladrillos cer谩micos

TABLA 6.4

CLASIFICACI脫N DE MORTEROS POR CONSISTENCIA

Fuente: NCh2256/1:2013

B) RETENTIVIDAD.

La retentividad de agua es una medida de la capacidad de un mortero, sometido a succi贸n, de retener su agua de mezclado. Esta propiedad entrega al alba帽il el tiempo necesario para colocar y ajustar una unidad de alba帽iler铆a sin que el mortero se rigidice. Cuando hay p茅rdida de mucha agua por baja retentividad, el mortero es incapaz de adherirse antes de colocar la siguiente unidad de alba帽iler铆a.

El ensayo est谩 definido por NCh2259. Primero se mide el extendido en la mesa de sacudidas, el mortero de ese ensayo se somete a una succi贸n de 51 mm de columna de mercurio durante un minuto (ver Figura 6.3). Despu茅s de la succi贸n se realiza de nuevo el ensayo de extendido.

La retentividad est谩 dada por (B 鈥 100)/(A 鈥 100), en porcentaje. A y B son los extendidos inicial y final, respectivamente, ambos en mm.

En general los morteros cemento-arena que se emplean en el pa铆s no cumplen con los requisitos m铆nimos que establece la norma NCh2256/1 y que se ver谩n m谩s adelante. Para mejorar la retentividad es recomendable el uso de cal, incorporadores de aire o aditivos especialmente dise帽ados para ese fin.

FIGURA 6.3

EQUIPO DE SUCCI脫N NCH2259

Fuente: Holcim. Course of Cement Applications

C) RESISTENCIA MEC脕NICA

La resistencia a compresi贸n del mortero es usada, casi siempre, como el criterio principal para seleccionar el tipo de mortero, dado que la resistencia a compresi贸n es relativamente f谩cil de medir y generalmente est谩 relacionada con otras propiedades, como la resistencia a tracci贸n y la absorci贸n del mortero.

La resistencia a la compresi贸n de un mortero aumenta con el aumento del contenido de cemento y disminuye con el aumento de arena, agua o contenido de aire, o con el reemplazo de cemento por cal. El ajuste de trabajabilidad con agua (que hacen los alba帽iles en obra), es asociado con la disminuci贸n de la resistencia a la compresi贸n del mortero.

Para determinar la resistencia de mortero en obra, se utiliza moldes prism谩ticos (molde RILEM) de 4x4x16 cm, que se llenan en dos capas las que se compactan, cada una, con 25 golpes de un pis贸n de base cuadrada de 12 mm de lado. El molde tiene 3 vigas las que, normalmente, se ensaya 1 a 7 d铆as y dos a 28 d铆as. No se debe emplear otro tipo de moldes; con probetas c煤bicas de 15 cm o cilindros normales, los resultados pueden ser significativamente menores.

En el ensayo (NCh158), primero las probetas se rompen a flexi贸n y cada trozo resultante se ensaya a compresi贸n, con una secci贸n de 4×4 cm. Ver Figura 6.4.

FIGURA 6.4

MOLDE RILEM Y ENSAYO A COMPRESI脫N

Fuente: Universidad de Sevilla. Recursos audiovisuales

D) ADHERENCIA

La adherencia es probablemente la propiedad m谩s importante del mortero endurecido, considerada individualmente. Son muchas las variables que influyen en la adherencia, como contenido de aire y cohesividad del mortero, tiempo transcurrido entre la distribuci贸n del mortero y colocaci贸n de la unidad de alba帽iler铆a, succi贸n de la unidad de alba帽iler铆a, retentividad de agua del mortero, presi贸n aplicada a la uni贸n de alba帽iler铆a durante la colocaci贸n de la unidad y la terminaci贸n de la uni贸n, textura de las superficies de la unidad en contacto con la uni贸n y las condiciones de curado.

No hay un ensayo universalmente aceptado para medir la adherencia con los ladrillos. Los ensayos de ASTM E 518 consisten en cargar hasta rotura un prisma de ladrillos y mortero, ensayado como viga simplemente apoyada, con carga en los tercios o con carga uniforme.

La norma NCh2471 define un ensayo de adherencia mediante tracci贸n directa, muy 煤til para mortero de revestimiento. Se prepara el mortero en an谩lisis y se coloca sobre un sustrato horizontal. Con el mortero a煤n fresco, se presiona unos anillos de 50 mm de di谩metro hasta el sustrato, formando as铆 la probeta de ensayo. Con el mortero endurecido se debilita la secci贸n alrededor de la probeta mediante corte; con epoxi se pega un disco fijador de acero sobre la probeta. Se utiliza una m谩quina que se conecta al disco fijador y provoca una tracci贸n perpendicular a la superficie en forma manual o mec谩nica (ver Figura 6.5). Si la rotura se produce en el mortero o en el sustrato, el resultado no es v谩lido.

FIGURA 6.5

EQUIPO DE ADHERENCIA POR TRACCI脫N

Fuente: Holcim. Course of cement applications

E) ABSORBENCIA

La absorbencia es una medida de la impermeabilidad. La humedad puede seguir un camino vertical u horizontal. El movimiento es vertical cuando el agua asciende por capilaridad desde el suelo y es horizontal cuando la lluvia golpea el paramento.

El ensayo est谩 regido por el M茅todo de ensayo 11.4 de la RILEM. Se aplica a estucos, morteros de alba帽iler铆a y tambi茅n a las unidades como ladrillos o bloques. Tambi茅n sirve para determinar el efecto de tratamientos de protecci贸n. Se utiliza la llamada pipeta Karsten que se muestra en Figura 6.6. Despu茅s de limpiar la superficie, se fija la base de la pipeta con masilla elastom茅rica (por ejemplo, silicona). Se llena la pipeta hasta la marca 0 y se mide el agua absorbida a los 5, 10, 15, 20, 30 y 60 minutos. Se va agregando agua de manera de tener una carga constante.

El grado de absorbencia del sustrato se puede representar en mililitros absorbidos en un per铆odo de 60 min y se relaciona directamente con la velocidad del viento con lluvia, indicado en Tabla 6.5.

F) OTRAS PROPIEDADES

Otras caracter铆sticas a considerar son:

Durabilidad
Contenido de aire
Tiempo de utilizaci贸n
Velocidad de endurecimiento
Compatibilidad con soporte
Apariencia uniforme

FIGURA 6.6

ENSAYO RILEM 11.4
ABSORBENCIA.
PIPETA KARSTEN

Fuente: NCh2256/1:2013

TABLA 6.5

GRADO DE ABSORBENCIA Y SU RELACI脫N CON SOLICITACI脫N DE LLUVIA CON VIENTO

Fuente: NCh2256/1:2013

6.1.3. CLASIFICACI脫N Y REQUISITOS DE LOS MORTEROS
A) CLASIFICACI脫N SEG脷N NORMA
A1) Morteros de alba帽iler铆a

Seg煤n la resistencia a compresi贸n especificada, determinada en el punto 6.1.2 C, los morteros de alba帽iler铆a se clasifican como se indica en Tabla 6.6 y los requisitos m铆nimos que deben cumplir estos morteros se presentan en tabla 6.7.

TABLA 6.6

GRADOS DE MORTERO PARA ALBA脩ILER脥A SEG脷N RESISTENCIA ESPECIFICADA

Fuente: NCh2256/1:2013

TABLA 6.7

REQUISITOS M脥NIMOS DEL MORTERO PARA ALBA脩ILER脥A

Fuente: NCh2256/1:2013

En cuanto a durabilidad, si las especificaciones de la obra lo contemplan, se debe evaluar la resistencia a los ciclos de congelaci贸n y deshielo (NCh2185). Tambi茅n se puede determinar otras propiedades como la permeabilidad al vapor de agua (NCh2457) o la permeabilidad al agua lluvia como coeficiente de absorci贸n (NCh2456). En el caso de juntas de alba帽iler铆a con enfierradura (escalerilla), el contenido en cloruros solubles en agua del mortero, tal como se suministra, debe ser declarado por el fabricante, y no debe ser mayor que 0,1% con relaci贸n a la masa del mortero seco (UNE-EN 1015-17.)

A2) Morteros de revestimiento

La clasificaci贸n por resistencias de los morteros para estuco se indica en Tabla 6.8 y los requisitos que deben cumplir aparecen en Tabla 6.9.

TABLA 6.8

GRADOS DE MORTERO DE REVESTIMIENTO SEG脷N RESISTENCIA ESPECIFICADA

Fuente: NCh2256/1:2013

TABLA 6.9

REQUISITOS M脥NIMOS DEL MORTERO PARA REVESTIMIENTO.

Fuente: NCh2256/1:2013

B) CLASIFICACI脫N POR FABRICACI脫N
B1) Mortero hecho en obra

Es la forma tradicional de fabricaci贸n de mortero.

Normalmente la arena debe tamizarse pues las arenas comerciales tienen muchas part铆culas superiores a 5 mm. La gravilla fina que se genera va a los acopios para hormig贸n.

En general, en los morteros hechos en obra no se emplea aditivos ni cal. Con esto la retentividad de estos morteros, en el mejor de los casos, es del orden de 50%; es decir, no cumple con los requisitos de la norma.

La resistencia de estos morteros es extremadamente variable, aunque tengan la misma dosificaci贸n te贸rica, por ejemplo, cemento : arena 1:3, en volumen. La raz贸n principal es la variabilidad en la medici贸n de la arena por efecto del esponjamiento, el que no se determina. Por otra parte, cada alba帽il mide los vol煤menes de arena y cemento a su criterio.

Por tal raz贸n, es conveniente preparar la mezcla en una betonera, con vol煤menes controlados, usando s贸lo la humedad que tenga la arena. Esta mezcla se reparte a los diferentes alba帽iles, los que s贸lo deben ajustar el agua.

Para los morteros de pega o de alba帽iler铆a, los alba帽iles manejan muy bien la plasticidad del mortero. Si queda muy fluido, el mortero no ser谩 capaz de soportar la presi贸n de la unidad y escurrir谩. Por otra parte, si el mortero est谩 muy seco, la unidad de alba帽iler铆a no se adhiere, se dice que flota.

B2) Mortero premezclado

Gran parte de los problemas que tienen los morteros hechos en obra se pueden solucionar mediante el mortero premezclado. El producto es de gran uniformidad, lo que aumenta la productividad de las cuadrillas.

El mortero se hace con productos controlados, medici贸n en peso y se emplean aditivos. Desde la llegada a la obra, la plasticidad del mortero se mantiene, normalmente, alrededor de 4 horas, aunque se puede solicitar mayor duraci贸n.

Hay muchos tipos de morteros premezclados.

Mortero de alba帽iler铆a, con y sin hidr贸fugo, de diferentes resistencias a compresi贸n y diferentes plasticidades. Hay para ladrillos y otros para bloques de cemento.
Morteros de pega de baldosas.
Morteros livianos (con poliestireno expandido) de diferentes densidades, bombeable en algunos casos.
Morteros de sobrelosa, bombeable en algunos casos.
Morteros de relleno, muy fluidos, como reemplazo a suelos compactados o emplantillados.

La obra debe estar preparada para recibirlo y poder distribuirlo a los diferentes alba帽iles.

B3) Mortero predosificado

El mortero predosificado, tambi茅n conocido como mortero seco, se produce en planta. En obra es necesario agregar agua seg煤n las recomendaciones del fabricante.

Las arenas son seleccionadas y secadas; normalmente se emplean tama帽os m谩ximos de 5 y 3 mm. Se emplea aditivos en polvo y cemento en silos.

Los materiales se miden en peso y se mezclan rigurosamente. La distribuci贸n es en silos de 20 a 30 toneladas, con y sin humidificador, y en sacos de 25 kg que rinden 15 litros de mortero, aproximadamente.

Son muchos los morteros predosificados. Entre ellos se destaca:

Mortero de alba帽iler铆a, con y sin hidr贸fugo. Hay para ladrillos y otros para bloques de cemento.
Morteros de pega de baldosas.
Morteros de pega de enchapes.
Morteros de pega de hormig贸n celular.
Mortero de estuco exterior, con y sin hidr贸fugo, con diferentes tama帽os m谩ximos de la arena.
Mortero de estuco con fibras (polipropileno).
Mortero de estuco de tableros OSB.
Morteros de estuco con aislaci贸n t茅rmica o ac煤stica.
Mortero nivelador de piso.
Morteros coloreados.