proyecto materiales

(1)

ING. Gabriel Ordoñez

In

ge

n

ie

ría

–USA

C

-

2011

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE CIVIL

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ING. GABRIEL ORDOÑEZ

CAPITULO No. 1

MARCO TEORICO

DISEÑO DE MORTEROS PARA MAMPOSTERIA

Marvin Haroldo Reinoso García 2009-15595 José Eduardo Osoy Bautista 2009-14999 Oscar Adolfo Sincal 2009-15669 Luis Fernando Ibáñez Azurdia 2009-15247 Otto Gian Carlo Urbina Castro 2009-24827 Sección “Q”

(2)

DISEÑO DE MORTEROS | MATERIALES DE CONSTRUCCION 2

INTRODUCCION

Los morteros son de gran uso en el mundo de la construcción, por lo que dentro del contenido de los Materiales de Construcción no se puede obviar este tema. Los morteros poseen gran cantidad de características y propiedades, las cuales algunas veces son obviadas por ser un material que constituye un bajo volumen de la unidad total de mampostería, pero que sin embargo, el mortero aporta grandes características.

Es preciso el análisis y estudio del mortero, puesto que es un material compuesto, y tales componentes deben encontrarse en condiciones trabajables y utilizables para obtener un mortero de calidad.

Es por esto que se estudia el diseño de los morteros, conociendo el desempeño teórico que este alcanzara al momento de ser sometido a esfuerzos de trabajo mediante el ensayo normado de este material.

De esta manera se presenta una investigación sobre un tema tan vasto, y del cual los estudiantes de ingeniería desean analizar en el campo de trabajo de Guatemala.

(3)

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Conocer el funcionamiento y utilidades apropiadas de materiales estrictamente para el uso de mampostería.

OBJETIVO ESPECIFICO

Determinar si los materiales de mampostería son de buena calidad siempre regidos por normas COGUANOR y ASTM.

Conocer las propiedades mecánicas y características físicas de los materiales de mampostería que se utilizan en obra.

(4)

INDICE

Contenido Pagina Introducción... 2 Obejetivoso... 3 Indice... 4 Marco Teorico... 5

Elementos de Mampostería Fabricados en el Medio... 5

-Bloques de Hormigón... 5

-Ladrillos de Barro cosido... 6

-Rocas Naturales... 10

Propiedades Mecánicas de los diferentes elementos de mampostería... 11

-Ladrillos de Barro Cosido... 11

*Resistencia a la Compresión... 11

*Módulo de Elasticidad... 12

*Resistencia al Cortante... 13

*Absorción... 14

*Durabilidad... 14

Propiedades mecánicas de rocas naturales... 15

Morteros para Unidades de Mampostería... 16

-Significado y funciones... 16

-Diferencias Mortero-Concreto... 16

Propiedades de los Morteros... 17

-Morteros en Estado Plasticos... 17

*Trabajabilidad... 17

*Fluidez... 18

*Retención de agua... 19

-Morteros en Estado Solido... 19

*Adherencia... 19

*Extensibilidad y flujo plástico... 20

*Resistencia a la Compresión... 21

-Compasión y su Efecto sobre las Propiedades del Mortero... 21

*Materiales cementantes... 21

-Agreagados... 22

*Agua... 22

*Aditivos... 23

-Valores indicativos para el diseño de morteros de uso en mampostería... 23

*Normas para materiales a utilizar en morteros... 25

*Tipos de mortero para mampostería... 25

*Selección del tipo de mortero según su uso... 27

Topos de Morteros utilizados en Guatemala... 28

-Mortero para levantado... 28

-Morteros para recubrimiento y acabados... 29

Toma de Muestras del Mortero Fresco... 30

-Toma de muestras al suministro del mortero fresco (control de recepción)... 30

-Mortero industriales semí-terminados... 31

-Morteros hechos “in-situ”... 31

-Informe de la toma de muestra... 31

Ensayos para Morteros... 32

-En estado Plástico... 32

*Flujo y trabajabilidad en morteros... 32

-Normas aplicables... 32

(5)

*Masa Unitaria... 34

-Normas aplicabales... 35

*Velocidad de endurecimiento mediante el método de la resistencia a la penetración... 35

-En estado de Endurecido... 36

*Resistencia a la compresión... 36

*Resistencia a la tensión... 37

*Adherencia... 38

Ensayos Para Muros de Mampostería... 38

-Resistencia a la Compresión... 38 -Resistencia al Cortante... 39 Conclusiones... 41 Glosario... 42 Bibliografia... 44 Anexos... 45

-Norma ASTM C-91 (contenido de agua)... 45

*Objeto... 45

*Principio del método... 45

*Aparato... 45

*Procedimiento... 46

*Determinación de Consitencia... 46

*Determinación del agua retenida... 47

*Expresión de los resultados... 47

-Norma ASTM C-91 (Contenido de aire)... 48

*Objeto... 48

*Campo de aplicación... 48

*Principio del método... 48

*Aparato... 48

*Determinación del flujo... 49

*Determinación de la masa del Mortero... 50

*Expresión de los resultados... 50

*Informes de la prueba... 51

-Norma ASTM C-109... 52

*Moldeado de cubos... 53.

*Almacenamiento de los Moldes... 53

*Determinación del esfuerzo de compresión... 53

*Calculos... 54

-Noma ASTM C-270... 56

*Recomendaciones para la selección del tipo de mortero... 58

(6)

MARCO TEORICO

ELEMENTOS DE MAMPOSTERIA FABRICADOS EN EL MEDIO

Bloques de hormigón

Un bloque de hormigón (block) es un mampuesto prefabricado, elaborado con hormigones o morteros de cemento, utilizado en la construcción de muros y paredes.

En general, se emplea como sustituto del ladrillo debido a que es más económico y proporciona un mayor avance en los levantados de muros en obra. En Guatemala, es un material de uso común en la mayoría de construcciones en el interior de la república y en algunos lugares del área metropolitana. Los bloques tienen forma prismática, con dimensiones normalizadas, y suelen ser esencialmente huevos. Sus dimensiones habituales en centímetros son 10x20x40cm, 20x20x40cm y 15x20x40cm.

1. Proceso de fabricación

Los bloques se fabrican vertiendo una mezcla de cemento, arena y agregados pétreos (normalmente calizos) en moldes metálicos, donde sufren un proceso de vibrado para compactar el material. Es habitual el uso de aditivos en la mezcla para modificar sus propiedades de resistencia, textura o color.

2. Tipos

Al ser un material prefabricado, pueden existir tantos modelos de bloque de hormigón como fabricantes existan en el mercado. Se enumeran aquí las tipologías más representativas.

1. De gafa son el modelo más común. Deben ser posteriormente revestidos con algún tratamiento superficial (normalmente enlucidos en paramentos interiores, y enfoscados en los exteriores). También se emplean con los huecos en horizontal, para crear celosías que no impidan totalmente la visión o el paso de aire con el exterior. 2. Multicamara sus huecos interinos están compartimentados.

Estos bloques se utilizan frecuentemente cuando se pretende construir una pared de una sola hoja. Las divisiones internas aíslan el aire en distintas cámaras, por lo que aumentan el aislamiento de la pared. Son similares en concepto a los bloques de termoarcilla. 3. De carga son más macizos, y se emplean cuando el muro tiene

(7)

4. Armados diseñados como encofrado perdido de muros macizos de hormigos. Presentan rebajes interiores para apoyar las armaduras de acero.

5. Cara vista son bloques con al menos una de las caras especialmente preparadas para no precisar revestimiento.

6. En “U” se emplean como zunchos para cubrir cantos de forjado, o para crear dinteles.

La calidad de una roca artificial depende de los materiales que lo conforman y tienen tantas aplicaciones como se requiera. En la actualidad se utiliza para la fabricación de bloques de construcción de muros o como elementos decorativos o de división. Los bloques de concreto, por lo común son de dimensiones mayores que las de los ladrillos cerámicos, pueden ser macizos o huecos y su fabricación puede ser a mano o con máquinas. Dependiendo del fabricante es posible encontrar una gran gama de tamaños y formas, tanto en piezas huecas como macizas.

Ladrillos de barro cocido

Un ladrillo es una pieza cerámica, generalmente octaédrica, obtenida por molde, secado y cocción a altas temperaturas de una pasta arcillosa, cuyas dimensiones suelen ser aproximadamente 24x11.5x6cm se emplea en albañilería para la construcción de muros, tabiques, tabicones, etc.

Los ladrillos y/o tabiques de barro recocido se clasifican entre los materiales que se obtienen mediante la cocción de arcillas naturales previamente moldeadas o materiales cerámicos extruidos. El arte de la cerámica es una de las actividades más antiguas del mundo, nació con la elaboración de diversos objetos de arcilla, como recipientes, piezas de ornato. Así con el paso del tiempo surgieron los materiales de construcción ofreciendo grandes ventajas.

Dentro de los productos utilizados en la construcción se tiene como uno de los más antiguos la pasta de arcilla mezclada con arena y paja secada simplemente al sol y que en la actualidad se le conoce como adobe y otro que es la mezcla con agua o varias clases de arcilla sometidas después al fuego. Las arcillas utilizadas para la fabricación de productos cerámicos pertenecen a dos grandes grupos: arcillas micáceas y arcilla caolìticas, que son más puras. Con frecuencia se añaden a las arcillas otros materiales que mejoran el producto como son: desengrasantes como la arena cuarzosa, cuarcita, bauxita y fundentes como alquitrán, grafito y colorantes.

El tabique es toda pieza destinada a la construcción de muros, por lo general es de forma octaédrica, fabricado por la cocción de la arcilla y otros materiales. En la actualidad existen tabiques macizos

(8)

Reseña histórica sobre el uso del ladrillo el uso del ladrillo como elemento constructivo,

se conoce desde la antigüedad. Así, la palabra actual que se emplea para designar el adobe proviene del termino egipcio dbt “ladrillo de barro crudo”. La materia prima para la conformación y elaboración de ladrillos es la arcilla.

Los ladrillos como elementos constructivos la arcilla con la que se elabora los ladrillos es

un material sedimentario de partículas muy pequeñas de silicatos hidratados de alúmina, además de otros minerales como el caolín, la montmorillonita y la illita. Se considera el adobe como el precursor del ladrillo, puesto que se basa en el concepto de utilización de barro arcilloso para la ejecución de muros, aunque el adobe no experimenta los cambios físico-químicos de la cocción. El ladrillo es la versión irreversible del adobe, producto de la cocción a altas temperaturas.

Geometría su forma es la de un prisma rectangular, en el que sus diferentes dimensiones

reciben el nombre de soga, tizón y grueso siendo la soga su dimensión mayor. Así mismo, las diferentes caras del ladrillo reciben el nombre de tabla, canto y testa. Por lo general, la soga es del doble de longitud que el tizón o más exactamente, dos tizones más una junta, lo que permite combinarlos libremente. El grueso por el contrario, puede no estar modulado. Existen diferentes formatos de ladrillos, por lo general de un tamaño que permita manejarlo con una mano. En particular, destacan el formato métrico, en el que las dimensiones son 24x11.5x5.25/7/3.5cm (nótese que cada dimensión es dos veces la inmediatamente menor más 1 cm de junta) y el formato catalán de dimensiones 29x14x5.2/7.5/6 cm y los más normalizados que miden 25x12x5 cm. Actualmente también se utilizan por su gran demanda dado su reducido coste en obra, medidas de 50x24x5 cm.

Tipos de ladrillos:

Según su forma los ladrillos se clasifican en:

1. Ladrillo perforado que son todos aquellos que tienen perforaciones en la tabla que ocupen más del 10% de la superficie de la misma. Muy popular para la ejecución de fachadas de ladrillo visto.

2. Ladrillo macizo aquellos con menos de un 10% de perforaciones en la tabla. Algunos modelos presentan rebajen en dichas tablas y en las testas para ejecución de muros sin llagas.

3. Ladrillo tejar o manual, simulan los antiguos ladrillos de fabricación artesanal, con apariencia tosca y caras rugosas. Tienen buenas propiedades ornamentales.

4. Ladrillo aplantillado un ladrillo aplantillado es aquel que tiene un perfil curvo, de forma que al colocar una hilada de ladrillo, generalmente a sardinel, forma una moldura corrida. El nombre proviene de las plantillas que utilizaban los canteros para labrar las rocas, y que se utilizan para dar la citada forma al ladrillo.

(9)

5. Ladrillo hueco, son aquellos que poseen perforaciones en el canto o en la testa que reducen el volumen de material empleado en ellos. Son los que se usan para tabiquería que no vaya a sufrir cargas especiales. Pueden ser de varios tipos:

Rasilla: su grueso y su soga son mucho mayores que su tizón. Sus dimensiones habituales son 24x11.5x2.5

Ladrillo hueco simple: posee una hilera de perforaciones en la testa. Ladrillo hueco doble: posee dos hileras de perforaciones en la testa. 6. Ladrillo cara vista son aquellos que se utilizan en exteriores con un

acabado especial.

7. Ladrillo refractario se coloca en lugares donde debe soportar gran cantidad d calor, como hornos o chimeneas.

Usos

Los ladrillos son utilizados en construcción en cerramientos, fachadas y particiones. Se utiliza principalmente para construir muros o tabiques. Aunque se pueden colocar a

hueso, lo habitual es que se reciban con mortero. La disposición de los ladrillos en el

muro se conoce como aparejo, existiendo gran variedad de ellos.

Aparejos

Aparejo es la ley de taba o disposición de los ladrillos en un muro, estipulando desde las dimensiones del muro hasta los encuentros y los enjarjes, de manera que el muro suba de forma homogénea en toda la altura del edificio. Algunos tipos de aparejo son los siguientes:

1. Aparejo a sogas los costados del muro se forman por las sogas del ladrillo, tiene un espesor de medio pie (el tizón) y es muy utilizado para fachadas de ladrillo cara vista.

2. Aparejo a tizones o a la española en este caso los tizones forman los costados del muro y su espesor es de 1 pie (la soga). Muy utilizado en muros que soportan cargas estructurales (portantes) que pueden tener entre 12.5 y 24 cm colocados a media asta o soga.

3. Aparejo ingles en este caso se alternan hiladas en sogas y en tizones, dando un espesor de 1 pie (la soga). Se emplea mucho para muros portantes en fachadas de ladrillo cara vista. Su traba es mejor que el muro a tizones pero su puesta en obra es más complicada y requiere mano de obra más experimentada.

4. Aparejo en panderete es el empleado para la ejecución de tabiques, su espesor es el del grueso de la pieza y no está preparado para absorber cargas excepto su propio peso.

(10)

5. Aparejo palomero es como el aparejo en panderete pero dejando huecos entre las piezas horizontales. Se emplea en aquellos tabiques provisionales que deben dejar ventilar la estancia y en un determinado tipo de estructura de cubierta.

Rocas naturales:

Al mencionar a las rocas, no se hace referencia a guijarros ni a pequeños trozos de rocas, sino a bloques más o menos grandes, los cuales se emplean para construir diversos elementos estructurales como cimientos, paredes y muros de contención. Desde el punto de vista estructural, lo que más interesa de las rocas es su peso y dureza y en ocasiones su color; este último caso cuando se habla de elementos que serán usados como decoración. Es importante conocer las características físicas de las rocas, saber si son quebradizas o no. Dentro de este contexto se clasifican como rocas duras y blandas. En cuanto a las rocas duras, las más conocidas son los mármoles, aun cuando en esta clasificación también entran las basálticas, las areniscas, los granitos, etc. Que tienen diferente uso constructivo. Las rocas blandas se identifican con una prueba sencilla, en la cual se toma una muestra de la roca en duda y se rompe; si los trozos son redondeados la roca es blanda, si por el contrario los trozos son angulosos con ciertas aristas, la roca es dura. La forma en que se labra la roca para su uso determina también el tipo de mampostería resultante. En la mampostería de primera, la roca se labra en forma de paralelepípedos rectangulares con su cara expuesta rectangular. Este tipo de mampostería es conocida como sillería. En la de segunda, los paralelepípedos tienen forma variable y siguen la configuración natural (veta) del lugar de extracción. En la mampostería de tercera, la roca se ordena tal y como viene de la cantera, solo cuidando que la cara expuesta sea plana.

Las aplicaciones actuales de las rocas naturales se circunscriben únicamente a cimientos, muros de contención, muros de fachadas, bardas y chimeneas. Existen algunas consideraciones para el empleo de rocas naturales en la fabricación de elementos estructurales. Por ejemplo:

Deben resistir a la intemperie No deben ser quebradizas

No deben tener grietas ni rajaduras

Deben tener superficie rugosa, áspera para mejorar la adherencia del mortero

De preferencia que los bancos o minas de material no estén muy alejados de la obra ya que esto implicaría un mayor costo.

(11)

PROPIEDADES

MECANICAS

DE

LOS

DIFERENTES

ELEMENTOS DE MAMPOSTERÍA

La propiedad mecánica más importante de las piezas componentes de la mampostería es la resistencia a la compresión, la cual se obtiene dividendo la máxima fuerza que es capaz de resistir una probeta. Cuya forma depende del material a probar, entre el área en planta de la muestra para obtener tal resistencia. Expresada en unidades de esfuerzo (kg/cm2 , MPa.)

Otra propiedad importante es el módulo de elasticidad, cuya obtención implica el empleo de extensómetros (strain gages) mecánicos o eléctricos. Sin embargo las NTC proponen diversas expresiones para obtener el módulo de elasticidad en función de la resistencia a l compresión. A continuación se describe el procedimiento para la obtención de las propiedades mencionadas de las piezas de mampostería así como la clasificación de las mismas de acuerdo a su resistencia.

Ladrillos de barro cocido y bloques de hormigón:

Resistencia a la compresión

Una de las propiedades importantes que se deben conocer de las piezas es la resistencia a la compresión, la cual e realiza ensayando medio ladrillo en posición horizontal y al cual se aplica una carga de compresión; esta pieza debe estar seca, y para impedir la absorción de humedad que puede alterar su resistencia, las superficies de apoyo deben pintarse con goma laca, antes de cabecearla. La razón de utilizar solo la mitad de la pieza radica en que las piezas enteras tienen más irregularidades que pueden dar origen a una mayor dispersión de resultados en los ensayos, por lo que es mejor utilizar únicamente la mitad de la pieza.

Esta resistencia se determina sometiendo a compresión, muestras representativas de la producción de piezas, correctamente cabeceadas con azufre. El esfuerzo resistente de cada pieza se obtiene dividiendo la fuerza máxima resistida entre el area bruta (el producto del ancho or el largo de la pieza) de la superficie cargada. Las NTC para mampostería establecen que la resistencia de diseño se

(12)

=

Dónde:

Media de la resistencia a compresión de las piezas. Cada valor de resistencia se obtiene dividiendo la fuerza resultante entre el área bruta de la pieza

Coeficiente de variación de la resistencia a compresión de las piezas. Este coeficiente no se tomara menor que 0.2 para piezas industrializadas que cuenten con un control de calidad certificado, 0.30 para piezas industrializadas que no cuenten con esta certificación o 0.35 para piezas artesanales.

La forma más común para determinar la resistencia a compresión de la mampostería y por lo tanto la más confiable, es ensayar pilas formadas con las piezas del tipo de mampostería a emplear en la construcción unidos con mortero. Se establece procedimiento estándar para calcular el esfuerzo a compresión resistente proponiendo el ensaye de pilas con una relación altura espesor del orden de cuatro (h/t = 4) realizando por lo menos nueve pruebas en este tipo de muretes para dar confiabilidad a los valores obtenidos.

Módulo de elasticidad:

El módulo de elasticidad se obtiene aplicando fuerza de compresión en etapas sucesivas y midiendo la deformación unitaria mediante extensómetros mecánicos o eléctricos. Sin embargo, las NTC para mampostería proponen el empleo de las siguientes expresiones para establecer esta propiedad en función de la resistencia

de diseño a la compresión de la mampostería respectiva.

Para tabiques de barro:

E =

600

para cargas de corta duración E =

350

para cargas sostenidas.

(13)

Para mampostería de bloques y tabiques de concreto:

E =

800

para cargas de corta duración E = 35

0

para cargas sostenidas.

Resistencia al cortante

El valor del esfuerzo cortante resistente de la mampostería se obtiene en ensayes de muretes aproximadamente cuadrados cnteniendo en cada hilada cuando menos una pieza y media sometidos a fuerzas diagonales. Se sugiere que se realicen un mínimo de nueve ensayos de los cuales se obtendrá el esfuerzo resistente en cada prueba mediante la expresión:

=

En la cual:

Esfuerzo cortante resistente de la mampostería empleada. Fuerza diagonal resistente sobre el murete

Distancia diagonal en el murete

B espesor del murete

Una vez realizadas las pruebas se determinan el valor del esfuerzo resistente del lote de muretes ensayados a partir de la siguiente expresión:

=

Donde

(14)

Coeficiente de variación de los esfuerzos resistentes de los muretes ensayados que no se tomara menor que 0.20.

Absorción:

Otra propiedad fundamental es la absorción, que es la medida de la porosidad, la cual indica la posible filtración a través del ladrillo y la tendencia a su disgregación. Un ladrillo poroso es menos resistente que una más denso. La calidad de esta pieza se logra con procesos industrializados que, desde luego, varían en las propiedades dependiendo del tipo de barro utilizado en su proceso y horneado. La prueba de absorción consiste en secar cinco mitades de ladrillos y al enfriarse se pesan. Después se sumergen en agua con temperaturas entre 16 y 30ºC durante 24 horas. Una vez transcurrido ese tiempo, las piezas se sacan y se secan con un trapo húmedo y se vuelven a pesar inmediatamente; la absorción se calcula con base en el peso de las unidades secadas por horneado.

La absorción de los ladrillos presenta variaciones que van de 1 a 25%, aunque en general, para un buen ladrillo común, esta absorción estará siempre abajo del 20% Es importante aclarar que las diferentes empresas que fabrican piezas tienen sus propias particularidades, es decir, las propiedades pueden ser diferentes, pero todo eso lo expresan en su material promocional.

Durabilidad

La durabilidad tiene que ver con los cambios en las condiciones de humedad y temperatura. Esta propiedad se evalúa con una prueba de congelación-descongelación, sometidas a muchos ciclos en condiciones saturadas y varios ciclos de humedecimiento y secado. La pérdida d peso se relaciona con su resistencia, estas propiedades indican la calidad de la piezas, ya que los valores de resistencia de estas, son mayores que lo de los elementos de mampostería construidas con el mismo tipo de piezas.

En el caso de bloques de concreto y tabiques extruidos las pruebas son similares a las de las pesas de barro, aunque para estos casos es preferible emplear piezas enteras, ya que los huecos que estas contienen dificultan la realización de los ensayos. Otra dificultad para estas pruebas es que se requieren máquinas de gran capacidad.

(15)

Propiedades mecánicas de rocas naturales

Esta propiedad mecánica puede establecerse sometiendo a compresión núcleos de roca natural, extraídos mediante una broca cilíndrica con borde diamantado. En la tabla X y XI muestran las propiedades mecánicas de las piezas de roca natural empleados en mampostería.

(16)

MORTEROS PARA UNIDADES DE MAMPOSTERÍA

Significado y funciones.

Un mortero es un conglomerado o una masa compuesta de agregado fino, materiales cementantes y agua. Materiales cementantes tales como el cemento hidráulico, la cal hidratada, el cemento para albañilería y yeso, entre otros, pueden ser parte de un mortero en diferentes proporciones para conformar una masa capaz de unir unidades de mampostería, tales como: bloques de concreto, ladrillos, piedras, etc.

La función primaria de un mortero es unir unidades de mampostería en un ensamblaje que actué como un elemento integral, teniendo características de funcionalidad deseadas y con propiedades de comportamiento predecibles. Por ejemplo: puede unir bloque s de concreto y formar una pared con capacidad de soportar cargas y resistir esfuerzos de corte, flexión y torsión.

Estéticamente, entre otros usos, el mortero puede añadir un colorido adicional o un acabado muy particular a las paredes, dando así cualidades arquitectónicas muy especiales y agradables.

Además de unir o ligar las unidades de mampostería, sirve de sello para impedir l penetración de aire y agua, lo cual es muy importante para la durabilidad y aceptación de un muro.

El mortero, puede también compensar la variación en tamaño de las diferentes unidades de mampostería y su comportamiento incide tanto como la resistencia misma de las piezas de mampostería y la mano de obra.

A pesar, de que el mortero forma solamente entre el 10 y el 20% del volumen total del material de una pared de mampostería, es evidente que su efecto en el comportamiento de una pared es mucho mayor que lo que indica este porcentaje.

Diferencias mortero-concreto

Debido a que el concreto de cemento hidráulico y los morteros para mampostería contienen en común algunos de los elementos principales, es común asumir que una buena práctica de concreto implica una buena práctica de morteros. Realmente, esto es un error. Pues los morteros difieren mucho del concreto en cuanto a su trabajabilidad, métodos de colocación y condiciones de curado. Los morteros son comúnmente usados para unir unidades de mampostería en un único elemento estructural, mientras el concreto es usualmente un elemento estructural por sí mismo.

(17)

Una mayor diferencia existe entre los dos materiales y es por la manera en que son manipulados durante la construcción. El concreto es usualmente colocado en formaletas no absorbentes o tratadas de alguna manera para que la cantidad de agua quede retenida. El mortero, por su parte, es colocado entre unidades de mampostería absorbentes, y tan pronto como el contacto surge, el mortero pierde agua.

Otra diferencia existente es la importancia de sus propiedades, principalmente en la resistencia a compresión. En el concreto es una consideración primaria, mientras que en los morteros es uno de tantos factores importantes.

PROPIEDADES DE LOS MORTEROS

Los morteros de albañilería poseen dos grupos de propiedades, unas para morteros en estado plástico y otras cuando el mortero esta endurecido.

Las propiedades plásticas determinan la adaptabilidad de un mortero en la construcción (trabajabilidad y retención e agua). Las propiedades del mortero endurecido ayudan a determinar el comportamiento de la mampostería terminada, e incluye características como la adherencia, durabilidad, elasticidad y resistencia a la compresión.

Propiedades de los morteros en estado plástico:

Trabajabilidad

La trabajabilidad es la propiedad mas importante de los morteros en estado plástico. Morteros trabajables pueden ser esparcido o extendidos fácilmente con una cuchara, dentro de las separaciones y hendiduras de las unidades de mampostería.

La trabajabilidad ayuda a los morteros a soportar las unidades de mampostería y rápidamente sobresale de las uniones cuando el albañil presiona una unidad para ser alineada. También es una combinación de varias propiedades, incluyendo plasticidad, consistencia, cohesión y adherencia, la cuales pueden ser medidas mediante pruebas de laboratorio.

El albañil es quien mejor puede evaluar la trabajabilidad mediante la respuesta que tenga el mortero al manejo con la pala o cuchara y la facilidad que proporcione para desplegarse o esparcirse sin derramarse.

(18)

La trabajabilidad es determinada también por la graduación de los agregados, la proporción de los materiales y contenido de aire, el ajuste final a la trabajabilidad depende del contenido de agua.

La capacidad de un mortero para retener satisfactoriamente la trabajabilidad bajo la influencia de la succión de las unidades de mampostería y el índice de evaporación depende de la retención de agua y de las características de fraguado. Una buena trabajabilidad es esencial para una buena adherencia entre las unidades, y es la propiedad con más influencia en los morteros en estado endurecido o sólido.

Fluidez

La fluidez inicial es una propiedad medida en el laboratorio, e indica el porcentaje de incremento del diámetro de la base de un cono de mortero truncado, cuando es puesto en una tabla de fluidez y mecánicamente levantado 12.70 mm (0.5 plg) y soltado 25 veces en 15 segundos. Este ensayo se detalla en las normas ASTM C-230, C-305, Y C-109.

Los morteros utilizados en construcción normalmente requieren un valor de fluidez mayor que los morteros de laboratorio, y consecuentemente poseen mayor cantidad de agua. Morteros estándar se hacen con una fluidez de 105 a 115 % Con el fin de producir una trabajabilidad satisfactoria para el albañil, los morteros de obra requieren mayor fluidez, y pueden llegar a mantener una fluidez entre 130 a 150%, o aún más, dependiendo de sus componentes.

La razón por la que las normas establecen una fluidez más baja, para condiciones de laboratorio, es porque indican con más aproximación su resistencia a compresión en la mampostería. Esto es debido a que muchas de las unidades de mampostería absorben el agua de los morteros tan pronto como surge el contacto.

La fluidez de un mortero es determinante para una buena adherencia. Se sabe, que el esfuerzo de adherencia aumenta con la fluidez, hasta un punto en el que el sangrado o exudación empieza. Es decir, hasta que el agua emigre a través del mortero hacia la superficie.

(19)

Retención de agua:

La retención de agua es la medida de la habilidad de un mortero, bajo condiciones de succión y evaporación, a retener el agua mezclada. Esta propiedad del mortero provee al albañil tiempo para ajustar las unidades de mampostería sin que el mortero alcance su fraguado.

La norma ASTM C-91 (Standard Specification for Mansory Cement) define la retención de agua como la razón o cambio de fluidez de un mortero, después de ser sometido a una presión de succión constante de 254 mm de Hg, en un tiempo de un minuto.

La retención de agua aumenta con altos contenidos de cal o contenidos de aire, adición de agregados finos (dentro de las graduaciones permisibles), o el uso de sustancias retardantes del fraguado.

Esta propiedad de los morteros es muy importante, ya que si el agua en la mezcla del mortero se evapora o es absorbida por las unidades de mampostería la adherencia entre la pieza y mortero es reducida. Las mayores resistencias a la adherencia se logran con mezclas húmedas de buena trabajabilidad.

El reacondicionamiento, o sea agregar más agua y mezclar nuevamente, es una práctica aceptable para compensar el agua perdida por el mortero. Las normas ASTM requieren que todo mortero sea usado antes de 2.5 horas, con opción a reacondicionarse tantas veces como sea necesario dentro de ese lapso. Los ensayos han mostrado que la reducción en la resistencia a compresión debido al agua adicional es mínima, si el reacondicionamiento ocurre antes de 2.5 horas de mezclado por primera vez. El reacondicionamiento no significa agregar agua en la superficie sino hacer una cavidad en la masa de mortero, agregar el agua y mezclar vigorosamente.

Propiedades de los morteros en estado solido

Adherencia:

La adherencia es probablemente la más importante propiedad de los morteros. Especialmente porque su función primordial es adherir unidades de mampostería.

(20)

El termino general “Adherencia” se refiere a una propiedad específica que define el grado de contacto entre el mortero y la unidad de mampostería, y puede evaluarse con base en lo siguiente:

a. La resistencia a tensión o la fuerza necesaria para separar las unidades.

b. La resistencia a deslizamiento por corte entre mortero-unidades. c. La resistencia a separación mortero-unidad por flexión.

Las determinaciones usuales en las normas son las de adherencia por tensión y de adherencia por flexión.

Una pobre adherencia contribuye en la penetración de humedad a través de las áreas. Los morteros deben desarrollar una buena adherencia para poder soportar los esfuerzos estructurales, sísmicos, por viento, por cambios de temperatura o contracción de los materiales.

Es también, la más inconstante e impredecible. Debido a las muchas variables que afectan la adherencia, es difícil determinar un experimento de laboratorio que reproduzca las condiciones en construcción.

Estas variables incluyen: contenido de aire, tipo de agregados, cantidad de materiales cementantes, tiempo de esparcimiento del mortero y la colocación de la unidad, características de las unidades de mampostería, retención de agua del mortero, presión aplicada a la unidad durante su colocado y sisado, textura de las unidades y las condiciones de curado.

Extensibilidad y flujo plástico:

Extensibilidad es la máxima unidad de deformación que puede sufrir un mortero antes de llegar a la ruptura. Refleja la máxima elongación posible bajo esfuerzos de tensión.

Los morteros de baja resistencia, los cuales poseen un bajo módulo de ruptura, exhiben grandes flujos plásticos que los de alto módulo de ruptura a contenidos iguales de agregados. Por esta razón los morteros de alta resistencia no necesariamente deben ser usados. El flujo plástico o desplazamiento, impartirá flexibilidad a la mampostería, permitiendo ligeros movimientos sin aparentes agrietamientos.

(21)

Resistencia a compresión:

La resistencia a la compresión de los morteros es algunas veces usada como criterio para seleccionar el tipo de mortero, debido a su fácil medición y a su relación con otras propiedades como la resistencia a la tensión.

La resistencia a la compresión depende en gran manera del contenido de cemento, de la cantidad de agua utilizada y, en menor grado, del tipo de agregado utilizado. La resistencia a compresión no debe ser el único criterio para seleccionar morteros. La adherencia es generalmente mas importante así como su trabajabilidad y retención de agua, ambos requeridos para una máxima adherencia.

La resistencia a compresión aumenta con el incremento de cemento, pero disminuye con el incremento de cal, arena, agua o contenido de aire. Por consiguiente, es deseable sacrificar parte de la resistencia a compresión del mortero, con el fin de mejorar la adherencia.

COMPOSICION Y SU EFECTO EN LAS PROPIEDADES

DEL MORTERO

Materiales cementantes:

Esencialmente, los morteros contienen materiales cementantes, agregados y agua. Cada uno contribuye a su comportamiento. Los materiales cementantes sirven para unir o enlazar los materiales pétreos naturales o artificiales de mampostería o albañilería. En el medio los materiales cementantes que más se utilizan son: en cemento portland tipo I (COGUANOR NGO 14005 y ASTM C 150), para uso general en la construcción; el cemento portland modificado con puzolanas tipo I (PM) (COGUANOR NGO 41001 y ASTM C 595) y la cal hidratada. Los cementos hidráulicos contribuyen a su resistencia y durabilidad. La cal, en su estado hidróxido (cal hidratada), provee trabajabilidad, retención de agua y elasticidad.

Los cementos hidráulicos y la cal, ambos contribuyen a la resistencia por adherencia. Frecuentemente, en lugar de combinaciones de cemento-cal, en otros países son usados los cementos de albañilería. El cemento de albañilería posee buenas propiedades de trabajabilidad, retención de agua y una aceptable

(22)

resistencia a compresión, pero en Guatemala aún no se produce. Posiblemente por la costumbre existente en el uso de los morteros de cal y morteros mixtos de cemento hidráulico y cal. Los cementos de albañilería se usan generalmente donde no es utilizada la cal en la mampostería. En Estados Unidos, por ejemplo, los códigos recomiendan el uso de morteros de cemento hidráulico y cal, en vez de cementos de albañilería, para las regiones sísmicas.

Además contribuyen en la resistencia del mortero, particularmente en la resistencia a temprana edad, lo cual es esencial para una rápida construcción. Morteros de únicamente cemento hidráulico no se recomiendan pues carecen de plasticidad, baja retención de agua y son más ásperos y duros que los morteros de cemento y cal.

Agregados:

Los agregados son materiales pétreos “inertes” resultantes de la desintegración natural de las rocas u obtenidos de la trituración de las mismas.

Las arenas conforman el volumen más grande en un mortero y actúan como un llenador relativamente barato, además de retener la forma y consistencia del mortero, ayudan a reducir la contracción y con buena graduación, reducen el sangrado o exudación y mejoran la trabajabilidad. Con el fin de obtener una graduación optima en los agregados para mortero, las normas ASTM C 144 Y COGUANOR 410066 recomiendan los límites permisibles en agregados para morteros y rangos permisibles para otras características.

Agua

El agua es el agente mezclador que proporciona fluidez y causante de la hidratación del cemento. Contribuye a la trabajabilidad, hidratando el cemento y la cal. Su cantidad depende de los ingredientes del mortero y deberá ser limpia y libre de cualquier sustancia perjudicial al mortero o metal en la mampostería. En agua potable apta para el consumo humano es aceptable.

Los requerimientos de agua en los morteros son diferentes que en el concreto, en donde una relación a/c (agua-cemento) baja es deseable. Los morteros por el contrario deben contener una máxima cantidad de agua a un punto optimo de trabajabilidad.

(23)

Aditivos

Otro componente son los aditivos, los cuales son clasificados de acuerdo a su función como agentes inclusores o incorporadores de aire, retenedores de agua, acelerantes o retardantes de fraguado y muchos más. La experiencia en el campo en Guatemala, no ha sido amplia con el uso de los aditivos, es por ello que su uso debe ser basado en experimentación previa, respaldada por un laboratorio. En general cualquier incremento en el contenido de aire está acompañado por una disminución en la adherencia y en la resistencia a compresión.

Color puede ser añadido a los morteros usando agregados seleccionados o usando pigmentos inorgánicos. Estos deben ser de composición oxido-mineral y no debe exceder el 10% de la masa del cemento hidráulico. Si se usa negro de carbón su uso está limitado a un máximo de 2% del peso de cemento hidráulico. Los minerales usados para la coloración de morteros son:

Rojo, amarillo, café, negro……….óxido de hierro. Verdes……… oxido de cromo Azul………. oxido de cobalto Negro o gris……….. Pigmentos de carbón

Actualmente en el mercado internacional hay varias empresas proveedoras de pigmentos preparados, de alta calidad y uniformidad.

Valores indicativos para el diseño de morteros de uso en

mampostería:

Los morteros que se empleen en elementos de mampostería deberán cumplir con los requisitos siguientes:

1. Su resistencia de diseño a compresión será por lo menos de 40kg/cm2 para construcciones localizadas en zonas sísmicas C y D, y 15 kg/cm2 en zonas A y B.

2. Usualmente se utiliza una relación volumétrica entre la arena y la suma de cementante la cual se encuentra entre 2.25 y 3.

(24)

3. El cumplimiento de los requisitos de calidad especificados en la norma ASTM C 270.

4. El empleo de la misma cantidad de agua que de cómo resultado un mortero fácilmente manejable.

TABLAS

(25)

Normativa para materiales a utilizar en morteros

En Guatemala los materiales a utilizar par la elaboración de morteros deben cumplir con las siguientes normas:

Cemento portland: ASTM C 150 (Standard specification for portland

cement) y COGUANOR NGO 41005 (Cemento portland, clasificación y

especificaciones)

Cemento hidráulico mezclado: ASTM C 595 (standard specification for

blended hidraulic cements)

Cemento de mamposteria: astm c 91 (standard specification for mansonry

cement)

Cal hidratada, tipo S: ASTM C 207 (Standard specification for hydrated lime

for mansonry purposes) y COGUANOR NGO 41018 (cal hidratada,

especificaciones)

Cal viva: ASTM C5 (Standard specification for quicklime for structural

purposes).

Agregados finos: ASTM C 144 (Standard specification for aggregate for

mansonry mortar) y COGUANOR NGO 41066 (Agregados o aridos,

especificaciones de los agregados para morteros de albañilería)

Agregados gruesos (para morteros de rellenos): ASTM C 404 (Standard

specification for aggregates for mansonry grout).

Aditivos: ASTM C 494 (Standard specification for chemical admixtures for

concrete) y COGUANOR NGO 41070 (Hormigos, aditivos químicos,

especificaciones).

Aditivos inclusores de aire: ASTM C 260 (Standard specification for

air-entraining admixtures for concrete) y COGUANOR NGO 41069 (Hormigon,

aditivios incorporadores de aire, especificaciones).

TIPOS DE MORTERO PARA MAMPOSTERÍA

Antes de 1954 en estados unidos, los tipos de mortero fueron denominados como Á-1, A-2, B, C y D. se encontró, sin embargo, que el tipo A-1 acarreaba la connotación de ser el mejor y que muchos diseñadores especificaron siempre este tipo pensando que era mejor que otros. Para combatir esta tendencia, se cambió la denominación de los morteros de tal modo que nadie pueda calificar de muy bueno a ninguno de ellos.

(26)

Las nuevas letras de designación son M, S, N, O, y K. se obtuvieron de las siglas salteadas de las palabras inglesas “Mason Work”.

La norma ASTM C 270, específica para morteros de mampostería, cubre ahora solamente cuatro tipos de mortero. El tipo K se eliminó, dejando los tipos M, S, N, y O solamente. En el Canadá se sigue usando el tipo K y para Guatemala sería conveniente seguirlo considerando también. Estos tipos de morteros pueden ser especificados según sus propiedades o acorde a sus proporciones. (ver anexo, tabla No. 1, ASTM C-270).

La clasificación del tipo de mortero bajo la especificación de propiedades, según la tabla anterior, depende de la resistencia a compresión, la retención de agua y el contenido de aire. Estos requisitos son para especímenes de laboratorio solamente y no para morteros mezclados en obra. Se asume que las proporciones establecidas en el laboratorio darán un comportamiento satisfactorio en obra. (ver anexo, tabla No. 2 y 3, ASTM C-270).

TABLAS

(27)

Selección del tipo de mortero según su uso:

No existe un solo tipo de mortero que sea aplicable con éxito a todo trabajo. El variar las proporciones mejora algunas propiedades a expensas de otras. El ingeniero o arquitecto deberá especificar el mortero que mejor se ajuste a los requerimientos de la obra, una regla practica es usar el mortero con la resistencia más baja que se ajuste a los requisitos del trabajo, hay un tipo óptimo para cada aplicación o uso.

El tipo M es una mezcla de alta resistencia que ofrece más durabilidad que otros morteros, se utiliza en mampostería reforzada o sin refuerzo sujeta a grandes cargas de compresión, acción severa de congelación, altas cargas laterales de adobe, vientos fuertes o temblores. Debido a su durabilidad superior, el tipo M debe usarse en estructuras en contacto con el suelo tales como cimentaciones, muros de contención, aceras, tuberías de agua servidas y pozos.

El tipo S alcanza alta resistencia de adherencia, la más alta que un mortero puede alcanzar, se utiliza para estructuras sujetas a cargas compresivas normales, que a la vez requieren alta resistencia de adherencia, también se utiliza donde el mortero es el único agente de adherencia con la pared, como en el caso de revestimientos o para pegar baldosas de barro cocido. El tipo N es un mortero de propósito general, utilizado en estructuras de

mampostería sobre el nivel del suelo. Es bueno para paredes internas y divisiones. Este mortero de mediana resistencia representa la mejor combinación de resistencia, trabajabilidad y economía.

El tipo O es un mortero de baja resistencia y mucha cal, se debe utilizar en paredes, divisiones sin carga, y para el revestimiento exterior que no se congela cuando está húmedo. El mortero tipo O se usa a menudo en residencias de uno y dos pisos. Es el favorito de los albañiles porque tiene excelente trabajabilidad y bajo costo.

(28)

TABLAS

PP 54 2009

TIPOS DE MORTEROS UTILZADOS EN GUATEMALA

Acorde a su finalidad, los morteros en Guatemala se clasifican de una manera genérica en:

a. Morteros para levantado

b. Morteros para recubrimiento y acabados.

Morteros para levantado

Los morteros para levantado comprenden todos aquellos cuya finalidad principal es unir unidades de mampostería (ladrillos de barro cocido, bloques de concreto, piedras o adobes) y formar paredes, muros o tabiques resistentes a cargas con buena durabilidad. (Tabla No. 4, resumen de proporciones de mezcla utilizadas)

(29)

DISEÑO DE MORTEROS | MATERIALES DE CONSTRUCCION 29 Morteros para recubrimiento y acabados

Los morteros para recubrimiento y acabados tienen como finalidad principal, proteger el elemento estructural de las inclemencias del clima y la penetración del agua. Además, brindan uniformidad, textura, color y belleza arquitectónica.

Tienen como elemento principal la cal hidratada, ya que deben tener una capacidad de adherencia y plasticidad mas alta que los morteros de levantado. Deben ser capaces de soportar los esfuerzos de tensión (originados por los movimientos del muro), y esfuerzos de contracción (originados por los cambios de temperatura), sin mostrar fisuras o agrietamientos.

Esta clasificación abarca:

Mezclas para repello, especiales para recubrimiento inicial o final de paredes y cielos.

Cernidos, para acabado final de paredes, cielos y detalles. Blanqueado o alisado.

Mezclon, para repello, base de pisos y pañuelos en terrazas, etc.

Escarchado, para acabados y detalles especiales en cenefas, sillares, etc.

(Tabla No. 5, proporción típica en volumen de morteros para recubrimiento y acabados más utilizados en el medio).

(30)

TOMA DE MUESTRAS DEL MORTERO FRESCO

GENERALIDADES

La toma de muestras del mortero fresco en el momento de su recepción, o en cualquier caso antes de su puesta en obra se debe realizar. Las operaciones de muestreo se harán en presencia del fabricante (o vendedor) del mortero y del cliente (o comprador) o de sus representantes respectivos. La ausencia de uno de ellos no debe ser, sin embargo, un obstáculo para las operaciones que se realicen, pero -si esto ocurre- se debe mencionar en el informe de la toma de muestras.

Toma de muestras al suministro del mortero fresco (control de

recepción)

Morteros industriales

Morteros secos La toma de muestras de los morteros secos -dosificados y mezclados en fábrica- que se han amasado en obra se realizará a la salida de la amasadora, tomando como mínimo 10 porciones a intervalos

(31)

regularmente distribuidos durante la salida del mortero por la boquilla de la amasadora.

Morteros húmedos La toma de muestras de los morteros húmedos -dosificados, mezclados y amasados en fábrica se realizará durante la entrega del mortero, tomando como mínimo 10 porciones regularmente distribuidas a lo largo de la descarga del contenedor del mortero.

Morteros industriales semi-terminados:

Morteros pre-dosificados: La toma de muestras del material pre-dosificado en fábrica, que se mezcla y amasa en la obra, se realizará a la salida de la amasadora, tomando como mínimo 10 porciones a intervalos regularmente distribuidos durante la salida del mortero por la boquilla de la amasadora. Morteros premezclados de cal y arena: La toma de muestras del material

pre-dosificado y mezclado en fábrica, que se ha amasado en obra, se realizará a la salida de la amasadora, cogiendo como mínimo 10 porciones a intervalos regularmente distribuidos durante la salida del mortero por la boquilla de descarga de la amasadora.

Morteros hechos "in situ"

La toma de muestras de los morteros hechos %n situ" se hará de un modo análogo al descrito en el apartado de morteros pre-dosificados.

Informe de la toma de muestra

La muestra, debe ir acompañada de un certificado expedido por la persona responsable de la toma de la muestra, en donde se manifieste:

* Nombre de la persona responsable de la toma de la muestra. * Nombre y dirección del cliente.

* Norma según la cual el producto se ha fabricado. * Identificación del fabricante del mortero.

(32)

* Cantidad de mortero o materiales de donde se ha tomada la muestra. * Número de porciones tomadas y masa de la muestra original.

* Edad del mortero cuando se tomó la muestra.

* Marca de identificación de la muestra en el recipiente. * Cuantas observaciones se consideren oportunas.

ENSAYOS PARA MORTEROS

En estado plástico

Flujo y trabajabilidad en morteros

Este método de prueba cubre la determinación del flujo de morteros de cemento hidráulico, o de morteros que contienen materiales cementantes. La trabajabilidad se calcula mediante la siguiente ecuación:

Dónde:

T = trabajabilidad del mortero expresada en porcentaje L= lectura tomada del medidor de flujo.

Normas aplicable:

COGUANOR NGO 41 003 h4 (Cementos hidráulicos. Determinación de la resistencia a compresión usando especímenes cúbicos de 51 mm de lado). COGUANOR NGO 41 011 (Cementos hidráulicos. Especificaciones de la

mesa de flujo para uso en ensayos).

ASTM C-230 (Specification for flow table for use in test of hydraulic

cement).

(33)

Retención de agua:

Este método se utiliza para determinar la retención de agua de morteros y enlucidos que utilizan cemento hidráulico.

Provee los medios para determinar la capacidad de retención de agua en morteros y enlucidos bajo succión. Los resultados de la prueba pueden ser utilizados para determinar si el mortero se encuentra bajo especificación.

En morteros de mampostería los resultados de esta prueba no necesariamente indican el grado de retención de agua, cuando se utilizan con unidades de mampostería, el aumento de agua absorbida por la unidad depende de la proporción de absorción de la unidad mampostería. En morteros de acabado y recubrimiento los resultados obtenidos al utilizar esta prueba no necesariamente indican el grado de retención de agua cuando el enlucido es aplicado como una segunda capa, el aumento de agua absorbida de la segunda capa del enlucido depende de la proporción de la capa base. La retención se calcula mediante la siguiente ecuación:

Donde:

(34)

DISEÑO DE MORTEROS | MATERIALES DE CONSTRUCCION 34 Fa = flujo antes de la succión

Fd = flujo después de la succión.

Normas aplicables:

COGUANOR NGO 41 020 h2 (Cal hidratada. Determinación de la retención de agua).

ASTM C-110 (Standard test methods for physical testing of quicklime,

hydrated lime, and limestone)

ASTM C-1506 (Standard test method for wáter retention of hydraulic

cement-based mortars and plasters).

Masa unitaria

Este método de prueba cubre la determinación de la densidad del concreto fresco mezclado. La masa unitaria o densidad se calcula mediante la siguiente ecuación:

(35)

Dónde:

Ρ = masa unitaria o densidad del mortero M = masa del mortero

V = volumen del recipiente que contiene al mortero.

Normas aplicables

COGUANOR NGO 41 017 h5 (Hormigón. Determinación de la masa unitaria, rendimiento y contenido de aire del hormigón recién mezclado). ASTM C-138 (Standard test method for density, yield and air content of

concrete).

Velocidad de endurecimiento mediante el método de la

resistencia a la penetración:

Este ensayo cubre la determinación del tiempo de secado del concreto o mortero, con revenimiento mayor a cero, por medio de la medición de la resistencia a la penetración del mortero tamizado de la mezcla de concreto y para la evaluación de morteros y lechadas. La resistencia a la penetración se calcula mediante la siguiente ecuación:

Dónde:

P = resistencia a la penetración

F = fuerza de presión aplicada mediante el dinamómetro A = área de la aguja utilizada en la penetración.

Normas aplicable:

COGUANOR NGO 41 017 h2 (Hormigón. Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de hormigos por el método d resistencia a la penetración)

(36)

ASTM C-403 (Standard test method for time of settinf of concrete mixtures

by penetration resistence)

En estado endurecido:

Resistencia a la compresión:

Este ensayo cubre la determinación del esfuerzo compresivo de morteros de cemento hidráulico, usando especímenes cúbicos de 2” o 50 mm de lado, cuyos resultados pueden ser utilizados para determinar si estos se encuentran de acuerdo a especificaciones. La resistencia a la compresión se calcula mediante la siguiente ecuación:

Dónde:

C = esfuerzo de compresión P = carga de falla

(37)

Normas aplicable:

COGUANOR NGO 41 003 h4 (Cementeos hidráulicos. Determinación de la resistencia a la compresión de los morteros usando especímenes cúbicos de 50 mm de lado).

ASTM C-109 (Test method for compressive strength of hydraulic cement

mortars using 2- in cube specimens).

ASTM C-270 (Standard specification for mortar for unit mansonry)

Resistencia a la tensión:

Este ensayo cubre la determinación del esfuerzo tensil de morteros de cemento hidráulico, curados en la forma de moldes de briquetas. Este ensayo no es recomendado para morteros, lechadas, y superficie monolíticas que contienen agregados cuyos tamaños sean mayores a 0.25”. la resistencia a la tensión se calcula mediante la siguiente ecuación:

Dónde:

(38)

DISEÑO DE MORTEROS | MATERIALES DE CONSTRUCCION 38 P = carga de falla

A = área de la cintura de la briqueta de mortero

Normas aplicable:

ASTM C-190 ¨(Standard test method for tensile strength of hydraullic

cement mortars)

Adherencia:

El ensayo empleado para la determinación de la adherencia del mortero a las unidades de mampostería fue adaptado del método para la evaluación de esfuerzos de adherencia y fricción en la mampostería.

ENSAYOS PARA MUROS DE MAMPOSTERIA

Resistencia a la compresión

La forma de determinar la resistencia a compresión de los muros de mampostería es por medio de prismas elaborados con los elementos a utilizar y enlazados con los diseños propuestos para su construcción, luego se ensayan con incrementos de cargas verticales hasta que se sobrevenga la falla.

(39)

Resistencia al cortante:

La resistencia al cortante en los prismas de mampostería, es evaluada de manera similar a los prismas ensayados a compresión, pero estos son colocados en un ángulo de 45º para inducir esfuerzos cortantes en el sistema.

Es recomendable apoyar el prisma sobre su esquina inferior derecha, además deben usarse platinas especiales para colocar el prisma en una correcta disposición.

(40)

(41)

CONCLUCIONES

 Los elementos más utilizados en mampostería son: bloques, ladrillos

y rocas que tienen como principal objetivo tener la funcionalidad de ser mampuestos para la construcción de muros, paredes es el caso principal de bloques y rocas y referente a los ladrillos se usan para particiones, fachadas y para muros de menor capacidad de esfuerzos compresivos.

 Para la utilización de materiales de mampostería tienen que estar

regidos por las siguientes normas ASTM que velan por la calidad de la construcción:

Norma ASTM C-91

La presente norma tiene por objeto establecer el método para determinar la retención de agua. Esta norma tiene por objeto establecer el método para determinar el contenido de aire de un mortero preparado con cemento hidráulico.

Norma ASTM C-109

Estrictamente para los esfuerzos de corte, las proporciones de los materiales para el mortero estándar deben ser una parte de cemento a 2.75 partes de arena estándar por peso. Use una relación de agua-cemento de 0.485 para agua-cemento portland tipo I.

Norma ASTM C-270

Esta norma o especificación, abarca los morteros para uso en la construcción de estructuras reforzadas y no reforzadas y unidades de mampostería. Cuatro tipos de morteros se indican para cada una de las opciones planteadas.

 Las propiedades mecánicas principales de elementos de mampostería

como (rocas, muros y ladrillos además de morteros) son: resistencia a la compresión, módulo de elasticidad, absorción, durabilidad, trabajabilidad, fluidez, retención de agua, adherencia etc.

(42)

GLOSARIO

ADITIVOS: material añadido en pequeñas cantidades con relación a la masa del cemento, antes o durante la mezcla del mortero, de mañerea aunque aporten a sus propiedades determinadas modificaciones bien definidas.

AGREGADOS: materiales pretores “inertes” resultantes de la desintegración natural de las rocas u obtenidos de la trituración de las mismas o de otros materiales inertes suficientemente duros.

ASTM: siglas de la sociedad americana para el ensaye e inspección de los materiales (American Society for Testing and Material).

CEMENTO HIDRAULICO: material cementante que endurecen tanto en el aire como en el agua, formando cuerpos cristalinos capaces de aglomerar a otros materiales inertes.

CEMENTO PARA ALBAÑILERIA: cemento hidráulico, principalmente usado en morteros para levantado y enlucidos, constituido por mezclas de cemento portland o cementos hidráulicos mezclados y materiales plastificantes (como la cal viva, cal hidráulica o hidratada) junto a otros materiales introducidos para mejorar una o más propiedades como el tiempo de fraguado, trabajabilidad, retención de agua y durabilidad.

CEMENTO PORTLAND: es un cemento hidráulico, mezcla de silicatos y aluminatos de calcio. Producido por la pulverización del clinker y cuys componentes y propiedades están normalizados por COGUANOR NGO 410005 y ASTM C150.

COGUANOR: siglas de la Comisión Guatemalteca de Normas (Ministerio de Economía)

EFLORESCENCIA: son depósitos cristalinos, usualmente blancos, de sales solubles en agua sobre la superficie o en los poros de la mampostería.

FLUIDES (FLOW): propiedad del mortero en estado plástico que indica su capacidad de fluir o desplazarse en una mesa de flujo sujeta a golpes sucesivos.

(43)

MAMPOSTERIA: sistema constructivo que consiste en colocar unidades de mampostería tales como ladrillos, bloques, adobes o piedras, pegadas unas sobre otras para formar paredes que resisten cargas.

MATERIALES CEMENTANTES (AGLOMERANTES): materiales para unir o enlazar los materiales pétreos naturales o artificiales, de mampostería o albañilería, recubrirlos con revoques o enlucidos (acabados), a tabes de pastas platicas llamadas morteros y concretos que permiten ser extendidas y moldeadas convenientemente para adquirir un estado sólido deseado.

MORTERO: es una mezcla de uno o varios aglomerantes minerales, agregados, agua y a veces adicione y/o aditivos.

MORTERO PREMEZCLADO: mortero cuyos componentes han sido pre-dosificados en una planta especializada; sus propiedades dependen de la dosificación fijada. Este mortero puede ser “Mortero Premezclado en Seco” que exige la adición y amasado con agua para su utilización o “Mortero Premezclado Húmedo” que esta retardado y se suministra listo para su empleo ( este último aún no se produce en nuestro medio).

NORMA: regla general que debe seguirse o debe ajustarse a un proceso, producto o servicio que se repite múltiples veces con idéntico resultado.

EXUDACION O SANGRADO: migración del agua libre a través del mortero en estado plástico, hacia la superficie.

TRABAJABILIDAD: medida de la habilidad de un mortero en estado plástico a ser manejado por una cuchara o pala de albañil. Además de adherirse, deslizarse y desplegarse fácilmente en las unidades de mampostería.

RETENCION DE AGUA: es la medida de la habilidad de un mortero en estado plástico de retener el agua mezclada bajo condiciones de succión y evaporación.