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Evolución histórica y clasificación
de los morteros
Introducción
Los morteros juegan un papel crucial en la Ingeniería Civil como materiales esenciales para la construcción. Estos compuestos, conformados por una mezcla de aglomerantes, áridos y agua, desempeñan diversas funciones que van desde la unión de elementos estructurales hasta la creación de acabados estéticos.
Dentro de la clasificación de los morteros, se destacan dos estados fundamentales: el mortero fresco y el mortero endurecido. El mortero fresco representa la fase inicial de esta mezcla, caracterizada por su fluidez y maleabilidad que facilita su aplicación en obras de construcción. Por otro lado, el mortero endurecido representa la fase posterior al fraguado y consolidación del mortero fresco, adquiriendo resistencia mecánica y mayor cohesión y durabilidad.
Antecedentes
La evolución histórica del mortero muestra su presencia en diversas manifestaciones constructivas y artísticas, desde sus orígenes en las primitivas civilizaciones hasta la actualidad. Desde el uso de la arcilla-barro, la piedra y los entramados como materiales de construcción, el hombre fue adaptando y mejorando los recursos disponibles en su entorno, como el descubrimiento de la cal y el yeso.
En yacimientos arqueológicos como Jericó (9.000 a.C.) y Çatal Hüyük (7. a.C.), se han encontrado los primeros morteros basados en la cal, utilizados para unir y rellenar las irregularidades entre los elementos constructivos. Posteriormente, en civilizaciones como la griega y la romana, se emplearon una gran variedad de materiales naturales y artificiales, como la puzolana, que conferían propiedades hidráulicas a los morteros.
Durante la Edad Media, se produjo un progresivo olvido de los conocimientos sobre morteros, generalizándose el uso de la piedra de construcción. No fue hasta los siglos XIV y XV cuando la calidad de los morteros se vio mejorada. En la Edad Moderna, se siguieron utilizando los mismos materiales, destacando el invento de la escayola por el arquitecto Andrea de Verrocchio.
En el siglo XX, el desarrollo de las técnicas industriales y los mayores conocimientos científicos de los materiales han permitido un crecimiento y control más avanzado de los morteros, incluyendo la aparición de nuevos materiales compuestos y modificaciones de las composiciones convencionales.
Definición
Los morteros son materiales de construcción utilizados para unir, revestir o rellenar espacios entre elementos constructivos, como ladrillos, bloques de concreto o piedras. Están compuestos principalmente por un aglomerante (cemento, cal, yeso, etc.), áridos (arena, grava, etc.) y agua, pudiendo incluir aditivos para mejorar sus propiedades.
Los morteros se aplican en estado fresco y, tras un proceso de fraguado y endurecimiento, se convierten en un material sólido que proporciona cohesión, resistencia y durabilidad a las estructuras.
Las propiedades y características de los morteros están influenciadas por diversos factores, como el tipo de aglomerante, la proporción agua/ aglomerante, la granulometría de los áridos, la incorporación de aditivos y adiciones, las condiciones ambientales durante su aplicación, y el método de mezclado y aplicación.
Curado y Protección
El adecuado proceso de curado, que implica mantener la humedad y temperatura controladas durante el fraguado inicial, es esencial para lograr la resistencia y durabilidad deseada en el mortero.
Propósito de Uso
La aplicación específica del mortero, ya sea para albañilería, revestimiento, reparación, impermeabilización u otros fines, determinará las propiedades requeridas y, por ende, la composición y mezcla del mortero. Estos factores interactúan de manera compleja y deben ser considerados cuidadosamente durante el diseño, mezcla, aplicación y curado de los morteros para garantizar resultados óptimos en términos de rendimiento, resistencia y durabilidad.
Clasificación de los Morteros
Los morteros pueden ser clasificados en función de diferentes variables:
Según el conglomerante o característica específica: La incorporación de cemento en los morteros incrementa considerablemente la velocidad de fraguado, así como su resistencia mecánica. En el ámbito de la restauración suele emplearse cemento blanco para que éste pueda ser posteriormente pigmentado en caso necesario.
En cuanto a los revestimientos, debe tenerse en cuenta el material de soporte y, en caso necesario, someterlo a tratamientos previos para garantizar la estabilidad y adherencia del revestimiento.
Según su uso o aplicación:
Morteros Bituminosos
Son mezclas en frío, uniformes y homogéneas, elaboradas con emulsión asfáltica o asfalto rebajado, agua y arena. Se utilizan normalmente como capa de rodadura, en estacionamientos, garajes o como impermeabilizante.
Propiedades de los Morteros
En estado fresco:
Aquellas que lo hacen trabajable y deformable plásticamente bajo la acción de pequeños esfuerzos. Determinan las condiciones de uso del mortero.
En estado endurecido:
Cuando tiene la edad necesaria para adquirir resistencia mecánica.
Proporciones de Mezcla
Existen diferentes proporciones de mezcla de cemento y arena, y la elección adecuada dependerá del tipo de construcción y del uso previsto para el mortero. Es importante seguir las recomendaciones del fabricante del cemento y realizar pruebas de resistencia para asegurarse de que el mortero cumple con los estándares requeridos.
Diseño de Mezclas
Este proceso se aplicará para determinar las cantidades de materiales que pueden ser determinados. Se prepararon muestras según la norma ACI 211.1, utilizando cemento portland tipo I, con un reemplazo del 20% en peso de ceniza volante por cemento, y relaciones cemento/arena de 1/3, 1/4 y 1/5, con una relación agua/cemento de 0.485.
Elaboración y Características de los Morteros
Preparación de Muestras
Se engrasó el interior del molde y luego se agregó la mezcla, la cual se confeccionó con las medidas que exige la norma peruana de pavimentos NTP399.611. Se aplicó una compactación con una prensa hidráulica a las muestras. Las muestras con diferentes relaciones de agregado grueso se prepararon con 7 días de curado. La mezcla se removió con el badilejo hasta que toda estuvo humedecida.
Cálculos
Se calcula el porcentaje de vacíos, ya que el volumen de la mezcla de mortero será idéntico al volumen de la arena, pero la arena tiene vacíos que serán llenados con la pasta de cemento más agua. Se necesita una relación de agua-cemento. Se calcula el volumen de la pasta de agua-cemento para la relación deseada, considerando el peso del cemento y pasando los litros a metros cúbicos. Se calcula la cantidad de cemento para 1 m³ de mortero, utilizando el porcentaje de vacíos. Se calcula la cantidad de agua para 1 m³ de mortero, multiplicando la cantidad de cemento por el valor de la relación agua-cemento, realizando correcciones por adsorción y humedad natural.
Recomendaciones para la Utilización de Morteros
Preparación adecuada: Tener a mano todos los materiales y herramientas necesarios, y utilizar equipo de protección personal. Mezcla correcta: Agregar agua gradualmente al mortero seco hasta obtener una consistencia suave pero no líquida, y mezclar bien para evitar grumos. Aplicación uniforme: Utilizar herramientas adecuadas para aplicar el mortero de manera uniforme en la superficie deseada. Ajuste de humedad: Agregar más agua si el mortero parece demasiado seco, o más mortero seco si parece demasiado húmedo. Limpieza del exceso: Retirar cualquier exceso de mortero antes de que se seque, utilizando una llana o espátula.
Recomendaciones Adicionales
Utilizar el mortero en los 30 minutos siguientes al amasado. No aplicar por debajo de 5°C ni por encima de 30°C. No aplicar con riesgo de heladas, lluvias, fuertes vientos o condiciones climáticas extremas. Humedecer el muro abundantemente antes de la aplicación. No aplicar sobre yesos o pinturas. No añadir agua al mortero ya amasado cuando este comience a endurecer. Para espesores superiores a 1,5 cm, se recomienda aplicar en dos capas. El mortero nunca debe ser más resistente que el soporte.
Normas y Métodos de Ensayo
Se describen las normas mexicanas vigentes para el control de calidad de los morteros, incluyendo: - Procedimiento de mezclado en laboratorio (NMX- C-085-ONNCCE) - Métodos de ensayo para aditivos, cal hidratada, cemento de albañilería y arena - Características de los morteros: fluidez, revenimiento, resistencia a la compresión, retención de agua y contenido de aire
En resumen, los morteros son una herramienta indispensable en la construcción, brindando estabilidad, resistencia y durabilidad a las estructuras. Su versatilidad y evolución tecnológica los convierten en un componente clave para la creación de infraestructuras seguras, sostenibles y estéticamente atractivas.
