Propiedades en estado endurecido

El mortero debe actuar como unión resistente en su aplicación en obra, aunque dichas solicitaciones no suelen ser muy elevadas salvo en el caso de los muros portantes con fabrica de ladrillo armada.

La compresión es la propiedad más importante de los morteros en el estado endurecido, tanto que los morteros de albañilería se nombran en función de su resistencia a compresión según lo especificado en la UNE-EN 988-2 [9]. El mortero en la mayoría de sus aplicaciones actúa como elemento de unión por lo que comparte las solicitaciones con el sistema constructivo en el que se encuentra integrado.

Los ensayos de resistencia a compresión y flexión en los morteros se realizan según condiciones de ensayo especificados en la Norma UNE-EN 1015-11 [99]. Las resistencias mecánicas están intimidante ligadas a la relación entre los distintos componentes que forman los morteros.

Los morteros elaborados con AR disminuyen sus prestaciones mecánicas en comparación a los convencionales, y a medida que el porcentaje de árido empleado aumenta está perdida de resistencia continua creciendo [61] [100]. Obviamente, las peores propiedades de los AR (en especial la fracción fina) son las causantes de esta pérdida de resistencia.

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Otras investigaciones obtuvieron similares comportamientos entre los morteros de referencia y los morteros reciclados. Por ejemplo Dapena et al. [101], con sustituciones del 20% de AR no han obtenido grandes pérdidas en la resistencias mecánicas. Jiménez et al. [64], sustituyendo AN por AR cerámica en un 40% no han apreciado disminuciones significativas en las resistencias a compresión.

En otro sentido, diferentes investigaciones han obtenido mejores resultados en las propiedades mecánicas de los morteros al sustituir parte de la AN por diferentes tipos de AR; Silva et al. [102], al sustituir un 10% de AR cerámica, Braga et al. [103] al sustituir el 15% de AR de hormigón y Martínez et al. [65] empleando AR cerámica, mixta y de hormigón han observado dicha mejora. Densidad aparente en estado endurecido

Al igual que sucede en el estado fresco, la densidad aparente en estado endurecido dependerá fundamentalmente de los componentes utilizados y de las proporciones de cada uno de ellos, como por ejemplo el tipo de áridos, la relación agua/cemento y los aditivos. La densidad se determina siguiendo el procedimiento operativo de la Norma Europea UNE-EN 1015-10 [104].

En la bibliográfica consultada, los valores de densidad en estado endurecido de los morteros reciclados son menores en comparación a los morteros de control [62][65].

Durabilidad

Se refiere a la capacidad que tiene el mortero de mantener sus características originales que permiten su uso, principalmente frente a las inclemencias del tiempo tales como agua, hielo, sales solubles y las variaciones de temperatura. Sin embargo la norma para morteros UNE-EN 998-2 [9] asocia esta propiedad de los morteros únicamente a los ciclos hielo-deshielo. De manera general los morteros más compactos son los que presentan una mayor dureza, ya que contienen mayor cantidad de cemento y presentan un mejor comportamiento a los ciclos de hielo-deshielo

Debido a la utilización de los AR, puede entenderse que los morteros y hormigones elaborados con este tipo de material presenten menor durabilidad que los fabricados con AN. Los morteros reciclados presentan una mayor porosidad y permeabilidad facilitando así el transporte de sustancias agresivas a través de la red de poros de la matriz cementicia [62] [66] [105] [106].

La cantidad de mortero adherido a los AR (mayor en la fracción fina) facilita también los procesos de carbonatación y las reacciones álcali-árido. Estudios realizados muestran que el proceso de carbonatación y su desarrollo dependen de los valores relativos de permeabilidad del mortero nuevo y del AR [47]. Si el mortero nuevo es más permeable que los AR la carbonatación se

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propagara a través del mortero. Si por el contrario los AR poseen una mayor permeabilidad el frente de carbonatación se propagara a través de estos presentando un aspecto más irregular. Investigaciones realizadas muestran una profundidad del frente de carbonatación que va aumentando a medida que el porcentaje de AR aumenta [107].

La reacción álcali-árido tiene lugar en presencia de agua entre los áridos que contienen sílice amorfa o parcialmente cristalizada y las sustancias alcalinas presenten en los cementos. La heterogeneidad de los AR y la posibilidad de contener sustancias reactivas hace que controlar este parámetro tanto en morteros como en hormigones reciclados sea más difícil.

La expansión provocada por la etringita o sal de Candot es otro de los agentes externos que pueden disminuir la durabilidad tanto de morteros como de hormigones. El ataque por sulfatos es generado por la reacción entre el aluminato tricálcico hidratado procedente del cemento y dichos sulfatos; aumentando la etringita hasta dos veces y media su volumen provocando fisuraciones en los conglomerantes. La mayor permeabilidad y porosidad de los morteros reciclados facilita este tipo de procesos.

Adhesión

La norma UNE-EN 998-2 [9] define la adherencia como: “adhesión perpendicular, en el lecho del mortero, entre el mortero para albañilería y la pieza (unidad) para albañilería”. Esta propiedad es fundamental en los morteros para revestimiento y en los adhesivos cementosos, para evitar la entrada de humedad y agua al interior del paramento.

De manera general los morteros reciclados obtienen peores resultados en esta propiedad que los morteros de control. Sin embargo, otros investigadores han obtenido una mejora en la adherencia al emplear un porcentaje de AR. En este sentido, Corinaldesi et al. [61], concluyen que incorporando AR (100%), en especial AR cerámico, la adherencia entre la interfase mortero-ladrillo es mayor que en los morteros de referencia.

Resultados similares obtuvieron Martínez et al. [65] al encontrar mejoras en la resistencia a la adhesión y a la flexión al emplear AR cerámico. En esta investigación, la AN de La Habana presentaba una baja calidad.

Absorción de agua

La absorción de agua por capilaridad se define como la capacidad que tiene un mortero de succionar agua hacia el interior de su masa, y resulta una propiedad básica y prácticamente exclusiva para los morteros expuestos al agua de lluvia y a los morteros usados en el arranque de cimentaciones. La absorción depende de la estructura capilar del material, por tanto cuanto más compacto sea un mortero menor será la red capilar. Para mejorar dicha propiedad se

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utilizan aditivos como son los plastificantes o hidrofugantes reduciendo así la demanda de agua y como consecuencia la red capilar, o también utilizar cal aérea como conglomerante aumentando la compacidad del mortero. La norma de referencia para la realización del ensayo de absorción de agua por capilaridad es la norma UNE-EN 1015-18 [108].

En una gran parte de la bibliográfica consultada los morteros reciclados han obtenido mayores valores de absorción de agua por capilaridad que los morteros de referencia. Vegas et al. [62] obtuvo un coeficiente de 0,739 al sustituir un 25% de AN por AR de hormigón procedente de escombros de demolición.

Corinaldesi et al. [109], observo un incremento en la absorción de agua por capilaridad entre el 54% y el 108% empleando la fracción gruesa y fina procedente de ladrillo cerámico respectivamente.

Fernández Ledesma et al. [66], obtuvieron diferencias significativas en esta propiedad al utilizar el 25% de AR cerámico, y por lo tanto recomiendan su uso solo en morteros para interiores sin exposición al agua de lluvia.

En otras investigaciones, Jiménez et al. [64] y Silva et al. [110] no encontraron diferencias significativas en esta propiedad al sustituir al sustituir el 40% y el 20% de AR respectivamente.

Retracción

La retracción se conoce como el proceso de disminución de volumen que sufren las pastas, los morteros y los hormigones antes, durante y después del fraguado cuando son expuestos al aire. Se pueden distinguir dos tipos de retracción en función de sus origines:

 _{Retracción térmica: se conoce como la originada en el proceso de} hidratación de los compuestos anhidros de los cementos, siendo esta una reacción exotérmica que aumenta la temperatura de los morteros. Ese calor desprendido en dicha hidratación es expulsado al exterior con el consiguiente descenso de la temperatura del mortero. Este enfriamiento es el origen de la retracción térmica.

 _{Retracción hidráulica: esta retracción es debido a la pérdida de agua de} amasado por evaporación en el mortero. Dicho proceso se inicia desde el momento que no está constantemente en un ambiente húmedo. Una parte del agua se encuentra en los poros y su evaporación causa una presión negativa produciendo la retracción hidráulica.

Los factores que influyen en la retracción son muy variados: cantidad y tipo de cemento, tipo de arenas y su granulometría, cantidad de agua, temperatura, resistencia a tracción, etc.

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Una alta retracción genera tensiones internas debido a la falta de elasticidad, a la deformabilidad plástica del mortero que pueden producir desde la reducción de volumen hasta la fisuración.

En la bibliografía consultada, la retracción de los morteros reciclados es una de las propiedades más críticas y con mayores diferencias respecto a los morteros de referencia. Mesbah et al. [111], consiguieron reducir dicha retracción en un 15% mediante el uso de fibras metálicas; sin embargo con fibras de propileno las mejoras observadas fueron muy leves.

Otras investigaciones coinciden en señalar la mayor absorción de los AR como el principal problema de la alta retracción de los morteros reciclados [64-65] [112].

Comportamiento frente al fuego

Existen dos parámetros fundamentales para analizar el comportamiento frente al fuego: su reacción y su resistencia. El Real Decreto 312/2005 [113] clasifica los elementos constructivos y productos de construcción en: A1, A2, B, C, D, E, F en función de sus propiedades de reacción frente al fuego. En el caso de los morteros, aquellos que contienen menos de 1% de materia orgánica se consideran A1. Mientras que para la resistencia al fuego se establecen una serie de tiempos que permiten clasificar a los elementos constructivos en función del tiempo que permanecen con una serie de características especificadas en la norma UNE-EN 13501-2:2009 [114] 10,15,20, 30,45, 60, 90, 120, 180, 240 y 360 minutos.