M O R T E R O S

MORTEROS
DEFINICION
Se denominan morteros, a las mezclas constituidas por
agregados finos y uno o más aglomerantes (cemento Portland, cemento
de albañilería, cal, yeso, etc.) y agua.
Se incluye en esta definición a las pastas de cemento o de yeso
con agua que se emplean en algunas terminaciones de revoques u otros
usos. La mezcla de aglomerante y agua se denomina “pasta”,
llamándose “lechada” cuando se amasa con mucho agua.
Las arenas constituyen la estructura de la mezcla y le da
volumen, y los vacíos que quedan entre las partículas de esa estructura
granular son llenados por la pasta constituida por los aglomerantes y
agua.
Los aglomerantes o ligantes en presencia de agua experimentan
un proceso físico - químico produciéndose el fraguado y
endurecimiento.
Durante la etapa de preparación y aplicación, conocida como
estado fresco, la pasta formada por aglomerante y agua actúa como
lubricante entre las partículas de agregado fino (arena), confiriendo
plasticidad y trabajabilidad, facilitando el manipuleo permitiendo su
colocación.
En la etapa de fraguado y endurecimiento, la pasta se solidifica
y endurece adhiriendo entre sí las partículas de arena y a su vez el
mortero a los ladrillos o a la superficie de apoyo.
CLASIFICACION
El Instituto Argentino de Racionalización de Materiales (IRAM), ha
propuesto la siguiente clasificación para los morteros:
1) Morteros Aéreos: son aquellos en que el aglutinante es la cal aérea.
(Recordemos que la cal aérea es la que necesita la presencia de aire para
fraguar y endurecer)
M.A.
: Mortero aéreo. Es el constituido por cal aérea (magra o
grasa) y arena.
M.A.M. : Mortero aéreo mixto. Es el constituido por cal aérea, arena y polvo
de ladrillo.
M.A.R. : Mortero aéreo reforzado. Es el constituido por cal aérea, cemento y
arena.
M.A.M.R. : Mortero aéreo mixto reforzado. Es el constituido por cal aérea,
polvo de ladrillo, cemento y arena.
2) Morteros hidráulicos: El aglutinante es la cal hidráulica. (Cal hidráulica
es aquella que puede fraguar y endurecer con o sin presencia de aire,
incluso bajo el agua).
1
M.H. : Mortero hidráulico. Es el constituido por cal hidráulica y arena.
M.H.M. :Mortero hidráulico mixto. Es el constituido por cal hidráulica, arena
y polvo de ladrillo.
M.H.R. : Mortero hidráulico reforzado. Es el constituido por cal hidráulica,
cemento y arena.
M.H.M.R. : Mortero hidráulico mixto reforzado. Es el constituido por cal
hidráulica, cemento, arena y polvo de ladrillo.
3) Morteros de cemento: son aquellos cuyo aglutinante es el cemento
Portland.
M.C. : Mortero de cemento. Es el constituido por arena y cemento. Incluye
también la pasta pura de cemento.
M.C.I. : Mortero de cemento impermeable. Es el constituido por cemento,
arena e hidrófugo en cantidad suficiente.
M.C.A. : Mortero de cemento atenuado. Es el constituido por cemento, cal y
arena.
4) Morteros de yeso: Son aquellos cuyo aglutinante es el yeso.
M.Y. : Mortero de yeso. Es el constituido por yeso y arena. Esta
denominación incluye la pasta pura de yeso.
M.Y.A. : Mortero de yeso atenuado. Es el constituido por yeso, cal grasa y
arena.
M.Y.L. : Mortero de yeso con liga. Es el constituido por yeso y fibras.
5) Morteros especiales: Son los que responden a formulas particulares de
los fabricantes y que se emplean par distintos usos.
Como ejemplo de algunos morteros que se comercializan en nuestro medio,
podemos citar:
ENDUFIN PLUS (para revoques finos con acabado enduído)
CONCRETO (adhesivo cementicio para revestimientos cerámicos)
KLAUKOL (adhesivo cementicio para revestimientos cerámicos)
FINO A LA CAL (para revoques finos a la cal)
PASTINAS (para tomado de juntas de pisos y revestimientos, en
distintos colores)
2
PROPIEDADES
Las propiedades más importantes a tener en cuenta de los
morteros en estado fresco y en estado endurecido son las siguientes:
Trabajabilidad
Estado fresco
Propiedades
Resistencia mecánica
Estado endurecido
Impermeabilidad -Durabilidad
Trabajabilidad
La trabajabilidad es una condición muy importante que debe
cumplir un mortero, dado que en la mayoría de sus usos, debe ser
colocado en su destino en forma manual o con equipos diseñados para
proyectar el mortero a través de aire comprimido o medios mecánicos.
El mortero debe ser lo suficientemente manejable, de acuerdo a
su aplicación, de lo contrario es imposible colocarlo.
Por ejemplo, para ejecutar un revoque grueso en un muro,
cuando se trabaja manualmente, el operario lanza con impulso
porciones de mortero contra la superficie, y este debe tener la
plasticidad y adherencia suficientes para quedar adherido al muro sin
desprenderse, para luego ser enrasado con reglas y fratazo. Si la
colocación se hace con equipos mezcladores que proyectan el mortero,
son igualmente necesarias esas cualidades del material.
La figura 1 muestra la ejecución de mampostería; la figura 2
ejecución de revoque grueso en forma manual y la figura 3 muestra la
ejecución de revoque proyectando con máquina.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
La cal es un excelente aglutinante desde el punto de vista de la
trabajabilidad, otorgándole al mortero adecuada plasticidad,
dependiendo de la calidad de la misma y de las proporciones arena-calagua.
El cemento como único aglutinante de un mortero, en
pequeñas cantidades le confiere a este muy poca plasticidad, por lo que
3
no se usa. En proporciones importantes se logra aceptable
trabajabilidad y da adecuados resultados de resistencia mecánica e
impermeabilidad, pero deben tomarse especiales cuidados por que en el
proceso de fraguado y endurecimiento produce importantes variaciones
volumétricas (retracciones), ocasionando fisuración..
En morteros de cemento, si se agrega cal hidratada en
pequeñas proporciones (entre 1/10 a 1/5 del cemento), mejora la
plasticidad sin disminuir la resistencia. La adición de mayores
proporciones disminuye la resistencia.
La adición de polvo de ladrillo, materiales volcánicos y otros
productos industriales finamente molidos (finura comparable al
cemento o mayor), se comportan como materiales puzolánicos,
comunicándole a los morteros de cal mejores propiedades de cohesión,
plasticidad y resistencia. En cambio, a los morteros de cemento las
cualidades mejoradas son cohesión, plasticidad y la durabilidad,
aumentando la resistencia a los sulfatos y a agentes químicos.
También excisten algunos productos comerciales para mejorar
la plasticidad y otras propiedades.
Los aglomerantes se ordenan de la siguiente manera según la
trabajabilidad que confieren al mortero:
1°- Cal aérea.
2°- Yeso.
3°- Cal hidráulica.
4°- Cemento de albañilería.
5°- Cemento normal.
Resistencia mecánica
Existen muchas fórmulas que vinculan la resistencia con los
diversos componentes de los morteros, propuestas por distintos
investigadores.
Entre las fórmulas de mayor divulgación están las dadas por
Ferét, Talbot y Richard, Graff, Adams, Bolomey, etc., pero estas por lo
general han sido deducidas para morteros de cemento Portland.
Según Ferét para una misma edad y en idénticas condiciones
de conservación, la resistencia a la compresión de todos los morteros
que pueden fabricarse con un mismo material cementante, son
cualquiera sean la naturaleza y tamaño de los granos de arena,
proporcionales a la expresión
c
1 - s
2
donde :
c = volumen absoluto del material cementante,
s = volumen absoluto de arena.
Dichos volúmenes son los contenidos en la unidad de volumen
de mortero fresco.
Si se designa con Rc la resistencia a la compresión del mortero puede
escribirse:
4
c
2
Rc = k
1 - s
k = constante de proporcionalidad
para 28 días : k = 3150 para morteros de cemento.
K = 800 para morteros a la cal.
Estos resultados fueron comprobados luego por Ros y por
Bolomey.
Ahora bien, por unidad de volumen de mortero se tendrá:
1=c + s + a + v
a = volumen de agua
v = volumen de vacíos
con lo que la formula de Ferét se transforma en:
2
c
1 - s
2
=
c
c + a + v
2
=
1
a
1 +
v
+
c
c
Quiere decir que la resistencia depende fundamentalmente de
la relación agua/cemento y vacíos/cemento, esto para mezclas secas
ya que para mezclas plásticas desaparece la importancia de la relación
vacíos/cemento y la resistencia depende únicamente de la relación
agua/cemento.
Otra expresión de la resistencia es la dada por el Dr. Otto Graf,
estudiada para distintos marcas de cementos y diversas proporciones
de agua:
A
Rc =
+ C
B2w
Donde:
Rc = resistencia cubica a la compresión en Kg/cm2.
A = factor que depende de las propiedades del cemento.
B = factor muy poco variable, y por lo tanto puede
considerarse como constante.
C = constante.
W = relación agua/cemento en peso.
Vemos que en todos los casos la resistencia es
fundamentalmente función de la relación agua/cemento (en proporción
inversa).
5
La clasificación de los aglomerantes según su resistencia, en
forma decreciente es el siguiente:
1°2°3°4°5°-
Cemento normal.
Cemento de albañilería.
Cal hidráulica.
Cal aérea.
Yeso.
Influencia del tipo de arena.
Los morteros realizados con cemento normal o con cemento de
albañilería, que contengan arena granítica son de mayor resistencia que
los ejecutados con arena silícea.
Las arenas para morteros se pueden clasificar, según el tamaño
de sus partículas en finas, medianas y gruesas. De acuerdo al Módulo
de Finura se puede considerar:
Arena Fina: < 2
Arena Mediana: entre 2 y 3
Arena Gruesa: >3
Las arenas gruesas tienen menos vacíos y por ello requieren
menos aglomerantes. Las partículas de arena son mas resistentes que
la pasta de aglomerante que la rodea, de donde se deduce que el
mortero que contiene arena gruesa es mas resistente puesto que en su
masa tiene mas partículas resistentes que pasta aglomerante.
En los revoques finos solo se usa arena fina, por lo que los
mismos son menos resistentes.
De la observación de las experiencias de resistencia
comentadas, se corrobora que los morteros preparados con arenas finas
dan menores resistencias; esto se explica con la fórmula de Ferét por
que esos morteros tienen una mayor cantidad de vacíos.
También influye, como sabemos, en el porcentaje de vacíos la
granulometría de la arena.
Influencia de adiciones.
Como hemos dicho, la adición de polvo de ladrillo, materiales
volcánicos y otros productos industriales finamente molidos (finura
comparable al cemento), se comportan como materiales puzolánicos,
comunicándole a los morteros de cal mejores propiedades de cohesión,
plasticidad y resistencia.
En cambio, a los morteros de cemento las cualidades
mejoradas son cohesión, plasticidad y la durabilidad, aumentando la
resistencia a los sulfatos y a agentes químicos pero la resistencia
mecánica, especialmente a los pocos meses es inferior a la
correspondiente a morteros preparados sin adiciones.
6
La cal aérea adquiere cierto grado de hidaulicidad cuando se le
adiciona en pequeña proporción cemento o polvo de ladrillo. Esto es
debido a combinaciones químicas que se producen entre estos
materiales y la cal aérea.
Influencia de la edad.
La resistencia de los morteros de cemento, cal y mixtos crece
con la edad. Esto no sucede en general con los morteros de yeso.
Este crecimiento depende de varios factores, siendo los
principales
la
relación
agua/aglutinante
y
la
relación
arena/aglutinante.
Cuando mayores sean estos factores, menor será la resistencia
para una determinada edad.
Se pueden calcular la resistencia de los morteros en función del
tiempo, mediante fórmulas o tablas empíricas, pero éstas son obtenidas
para un determinado material, y el usar otro, aún cuando sea del
mismo tipo, suele dar diferencias.
La clasificación a los aglomerantes según la rapidez de
fraguado es la siguiente:
1°2°3°4°5°-
Yeso.
Cemento normal.
Cemento de albañilería.
Cal hidráulica.
Cal aérea.
7
DETERMINACION DE LOS COMPONENTES DE UN MORTERO
Generalmente las dosificaciones de los materiales componentes de los
morteros se seleccionan de tablas que recomiendan las proporciones en
volúmenes aparentes según el destino de los mismos. Aunque normalmente
también estas tablas indican las cantidades de materiales en las unidades que
se comercializan para producir un metro cúbico de mortero, estas varían según
las características físicas de los materiales componentes, que pueden
determinarse mediante ensayos sencillos.
Determinación de los componentes a partir de una dosificación
establecida en volúmenes aparentes.
Normalmente las proporciones se establecen d la siguiente forma:
m : n : r
, por ejemplo
m = volumen aparente de cemento
n = volumen aparente de cal
r = volumen aparente de arena
La cantidad de agua dependería de las características físicas de los
materiales y de la plasticidad deseable en los distintos tipos de morteros, pero
a los fines de estos cálculos aproximados, se puede estimar en un 12 a 15 %
de la suma de los volúmenes aparentes de los componentes:
Cantidad de agua:
( m + n + r ) x 0,15
Las proporciones en volúmenes aparentes debemos transformarlas a
proporciones en volúmenes reales, para lo cual tendrán que ser
multiplicadas por los pesos unitarios y divididas por los pesos específicos
correspondientes a cada componente.
La relación se suele denominar coeficiente de aporte.
 = peso unitario = P / Vap. (peso / volumen aparente)
(1)
= peso específico = P / Vr. (peso / volumen real)
(2)
De (1)
De (2)
P=
 x Vap.
Vr = P / 
entonces Vr = Vap x  /
= C x Vap (3)
Así nuestra dosificación transformada a volúmenes reales sería:
m . Cm : n . Cn : r . Cr
de donde Cm; Cn; Ct
componentes.
son los coeficientes de aporte
de los respectivos
8
La suma de los volúmenes absolutos de los materiales componentes nos
dará el volumen de mortero.
V = m . Cm + n . Cm + r . Cr + a
Donde a = agua = ( m + n + r ) . 0,15 (aproximadamente)
La unidad de volumen del mortero sería:
m . Cm
1 = ----------V
+
n . Cn
----------- +
V
r . Cr
a
----------- + --------V
V
Donde:
m . Cm
----------V
= Vm = volumen absoluto de m p/1 m3 de mortero
n . Cn
----------- = Vn = volumen absoluto de n p/1 m3 de mortero
V
---------------------------------------------------------------------------------------a/V
= Va = volumen absoluto de agua p/1 m 3 de mortero
Las cantidades en peso serían:
P/ m :
m . Cm
----------V
. m
n . Cn
P/ n :
----------- . n
V
------------------------------------
P/ a :
a
----------V
. 
9
Las cantidades en volúmenes aparentes:
P/ m :
m . Cm
1
m
----------- . ------ = ----- = vol. aparente de m p/1 m3 de mortero
V
Cm
V
n . Cn
1
n
----------- . ------ = ----- = vol. aparente de n p/1 m3 de mortero
V
Cn
V
--------------------------------------------------a
P/ a :
----------=
volumen de agua p/1 m3 de mortero
V
P/ n :
Pesos específicos – Pesos Unitarios – coeficientes de Aporte – Porcentaje
de vacíos ( Valores aproximados de los materiales usuales )
Material
Peso esp.  Peso unit.  Coef. de
aporte C
kg / dm3
kg / dm3
% de
vacíos
Ligantes
Cal en pasta
*
1,00
0,00
Cal aérea hidratada
2,30
0,58
0,25
0,75
Cal hidráulica hidrat.
2,50
0,61
0,24
0,76
Cemento Portland
3,05
1,35
0,44
0,56
Yeso en polvo
2,58
0,85
0,33
0,67
Agregados
Arena fina
2,65
1,40
0,53
0,47
Arena mediana
2,65
1,50
0,57
0,43
Arena gruesa
2,65
1,60
0,60
0,40
Polvo de ladrillo
1,95
1,10
0,56
0,44
* Para calcular la cantidad de cal viva que se requiere para 1 m3 de
mortero se puede estimar un rendimiento tal que con 400 a 550 kg de
cal viva se obtiene un metro cúbico de cal en pasta.
10
Ejemplo de Aplicación 1
Dada la siguiente dosificación de un mortero en volúmenes aparentes:
(
1/4
:
1
:
3
)
En el siguiente orden: ( Cemento : Cal hidratada en polvo : Arena fina )
Determinar las cantidades de materiales componentes en volúmenes
aparentes y en peso para obtener un metro cúbico de mortero.
Como primera medida deben estudiarse los pesos unitarios y pesos
específicos de los componentes.
De ensayos de laboratorio se obtuvieron los siguientes resultados :
Material
Peso Unitario
Kg/dm3
________________
______________________
Peso Específico
Kg/dm3
_________________________
Cemento
1,45
3,15
Cal Hidr.
en polvo
0,61
2,35
Arena fina
1,60
2,65
Agua = ( 0,25 + 1 + 3 ) x 0,15 = 0,85
Materiales
(1)
Dosif. en
relaciones
en Vol. Ap.
(2)
Corf. de
aporte.
(3)
Vol. real
(4) = (2)x(3)
Vol. aparente Peso
p / 1 m3
p / 1 m3
(5) = (2)/
(m3)
Cemento
(6) =(5)x 
(t)
1/4
0,46
0,12
0,082
0,115
Cal hidrat.
en polvo
1
0,26
0,26
0,330
0,201
Arena fina
3
0,60
1,80
0,990
1,584
0,85
1
0,85
0,281
0,281
Agua


11
Ejemplo de Aplicación 2
Dada la siguiente dosificación de un mortero en volúmenes aparentes:
(
1/8
:
1
:
4
)
En el siguiente orden: ( Cemento : Cal en pasta : Arena mediana )
Determinar las cantidades de materiales componentes en volúmenes
aparentes y en peso para obtener un metro cúbico de mortero.
En primer término se estudian los pesos unitarios y pesos específicos de los
componentes.
De ensayos de laboratorio se obtuvieron los siguientes resultados
Material
Peso Unitario
Kg/dm3
________________
______________________
Peso Específico
Kg/dm3
_________________________
Cemento
1,40
3,15
Arena mediana
1,60
2,65
Agua = ( 0,125 + 1+ 4 ) x 0,15 = 0,77
Materiales
(1)
Dosif. en
relaciones
en Vol. Ap.
(2)
Corf. de
aporte.
(3)
Vol. real
(4) = (2)x(3)
Vol. aparente Peso
p / 1 m3
p / 1 m3
(5) = (2)/
(m3)
Cemento
0,125
Cal en
pasta
1
Arena med.
Agua
0,44
1
(6) =(5)x 
(t)
0,055
0,030
0,042
1
0,237
95kg. de
Cal viva
4
0,60
2,40
0,947
1,515
0,77
1
0,77
0,182
0,182


Se consideró que con 400 kg de cal viva se obtuvo 1 m3 de cal
en pasta
1 m3 de cal en pasta -----------400 kg de cal viva
0,237 m3 de cal en pasta------- x kg de cal viva
400 x 0,237
x=
= 94,8 kg de cal viva
1
12
13
REGLAMENTO INPRES - CIRSOC 103
Parte III
NORMAS ARGENTINAS PARA CONSTRUCCIONES
SISMORRESISTENTES
Parte I / Parte II
Ver también: Diseño sismorresistente de estructuras
aporticadas de hormigón armado
CONSTRUCCIONES DE MAMPOSTERIA
EDICION AGOSTO 1991
5.2. MORTEROS
5.2.1. Tipificación de los morteros para juntas
Los morteros utilizados en la ejecución de las juntas horizontales y verticales
de los elementos estructurales de mampostería, se tipifican en función de su
resistencia mínima a compresión a 28 días según lo indicado en la Tabla 4.
Tabla 4. Tipificación de los morteros según su resistencia
Tipo de mortero
Calidad de resistencia
Resistencia mínima a
compresión a 28 días
(MN/m2)
E
elevada
15
I
intermedia
10
N
normal
5
La resistencia a compresión de los morteros se determinará con los
procedimientos usuales sobre probeta cúbica de 7 cm de arista.
5.2.2. Condiciones de utilización de los morteros
Los morteros utilizados deberán satisfacer la totalidad de las condiciones que
se detallan a continuación:
a) En ningún caso se podrán utilizar morteros cuya resistencia a compresión a
28 días sea menor que 5 MN/m².
b) El volumen de arena, medido en estado suelto y con humedad natural,
deberá estar comprendido entre 2,25 y 3 veces la suma de los volúmenes
correspondientes de cemento y de cal hidratada en pasta.
c) Se utilizará la menor cantidad de agua compatible con la obtención de un
mortero fácilmente trabajable y de adecuada adherencia con los mampuestos.
d) No se admitirá el empleo de morteros que tengan únicamente cal como
ligante.
e) En las juntas que contengan armadura de refuerzo se emplearán
exclusivamente morteros cementicios sin ningún contenido de cal.
14
f) En general, en las juntas que no contengan armaduras de refuerzo, se
utilizarán morteros elaborados con cal, ya que ésta mejora su trabajabilidad.
g) En las juntas que no contengan armaduras de refuerzo, se admitirá el uso de
morteros elaborados con cemento de albañilería.
h) Los materiales aglomerantes y cementicios, los agregados y el agua a
utilizar deberán satisfacer los requisitos de las normas IRAM correspondientes.
i) El tamaño máximo de las partículas de arena será de 2,5 mm.
5.2.3. Proporciones de los componentes de los morteros
Las proporciones en volúmenes, recomendadas para obtener los diferentes
tipos de morteros, se indican en la Tabla 5.
Tabla 5. Proporciones de los morteros
Mortero
Tipo
Partes de
cemento
pórtland
normal
E
Partes de cal
mín
máx
1
-
1/4
I
1
1/4
1/2
N
1
1/2
1 1/4
Partes de arena
suelta
Resistencia
mínima de
compresión a
28 días (MN/m2)
No menos de 2,25
ni más de 3 veces
la suma de los
volúmenes de
cemento y cal
15
10
5
Si se utiliza cemento de albañilería, las proporciones se determinarán en forma
experimental.
En la Tabla 6 se indican las proporciones en volúmenes, usuales en la práctica
actual, para los diferentes tipos de morteros.
Tabla 6. Proporciones de los morteros según la práctica actual
Mortero Tipo
Cemento: Cal: Arena
Resistencia mínima a
compresión a 28 días
(MN/m2)
E
1 : 0 : 3 (Cementicio puro)
1 : 1/4 : 3
15
I
1 : 1/2 : 4
10
N
1:1:5
1:1:6
5
15
Mortero con cemento de albañilería
BIBLIOGRAFIA
Lopez Zigarán :APUNTES DEENSAYOS DE MATERIALES
Félix Orús Asso : MATERIALES DE CONSTRUCCION
I.R.A.M. : Normas y Publicaciones.
Reglamento IMPRES – CIRSOC 103
16