morteros y hormigones

MORTEROS Y HORMIGONES
GENERALIDADES
MORTERO es la mezcla de uno o más aglomerantes, un agregado inerte fino (arena) y
agua, que luego de amasada puede cumplir dos funciones:
-"estructural”: mezclas regularizadoras de superficies (revoques)
-“complementario”: mezclas de asiento (adhesión de ladrillos, mosaicos, baldosas)
HORMIGÓN es la mezcla de uno o más aglomerantes, un agregado inerte fino (arena), un
agregado inerte grueso (piedra partida, canto rodado, etc.) y agua, que luego de amasada
puede cumplir tres funciones:
-“estructural”: mezclas para ejecutar columnas, vigas, etc.
-“relleno”: para contrapisos.
-“aislante térmico”: (casos de hormigón alveolar, u hormigones con agregado grueso de arcilla
expandida)
Estas definiciones corresponden para definir la terminología relativa a morteros y hormigones.
En ellas, “aglomerante es la sustancia que, por efectos químicos, une y da cohesión a los
áridos”
Los aglomerantes principales son los distintos tipos de cales, los distintos tipos de cementos y
los yesos; los áridos o agregados finos son: arena, polvo de ladrillo y especiales; y los
gruesos: canto rodado, piedra partida, cascotes y arcilla expandida.
AGLOMERANTES
. CALES
Definición de cal aérea
Es un producto resultante de la descomposición de las rocas calizas por la acción del calor.
Estas rocas calentadas a más de 900° C producen u obtienen el óxido de calcio, conocido con
el nombre de cal viva, producto sólido de color. Esta cal viva puesta en contacto con el agua
se hidrata (apagado de la cal) con desprendimiento de calor, obteniéndose una pasta blanda
que amasada con agua y arena se confecciona el mortero de cal, muy empleado en revoques
de exteriores.
Definición cal hidráulica:
Es una variante de la anterior (cal viva). El porcentaje de arcilla en la roca caliza es superior al
5%. La cal que se obtiene posee propiedades hidráulicas, aun manteniendo las propiedades
de la cal aérea. Por consiguiente, este tipo de cal puede fraguar y endurecer en el aire y
debajo del agua.
. CEMENTO
Definición del cemento:
Es el material aglomerante más importante de los empleados en la construcción. Se presenta
en estado de polvo, obtenido por cocción a 1550° C una mezcla de piedra caliza y arcilla, con
un porcentaje superior al 22% al 40% en contenido de arcilla. Estas piedras, antes de ser
trituradas y molidas, se calcinan en hornos especiales, hasta un principio de fusión o
vitrificación.
Cemento de albañilería:
Es la premezcla compuesta por los aglomerantes principal y secundario (cemento y cal), que
facilitan el armado de las mezclas en obra, ya que solo debe agregarse el agregado inerte fino
(arena) y el agua. Implican una mejora en las mezclas porque la dosificación de aglomerantes
es exacta, ya que se produce en fábrica.
Estas premezclas tienen la ventaja de tener aditivos especiales que le confieren mayor
plasticidad y trabajabilidad durante más tiempo, de tal forma que el operario pueda preparar
una cantidad mayor de mezcla sin que esta empiece a fragüar. La dosificaciones habitual es
1:5 – Una parte de premezcla y 5 partes de arena, más el agua correspondiente.
Marcas comerciales: Plasticor, hidralit y calcemit, entre otras.
• YESO
Definición yeso:
Es el producto resultante de la deshidratación total o parcial del aljez o piedra pómez. Esta
piedra se muele y se lleva a un horno giratorio en cuyo interior se deshidrata, calcina y
cristaliza entre 400° y 500° C, con posterioridad el producto obtenido se enfría y se reduce a
polvo en molinos de bolas. Este polvo amasado con agua fragua y endurece con
extraordinaria rapidez (el mal llamado mortero de yeso, ya que no tiene agregado fino).
CLASIFICACIÓN:
Los aglomerantes pueden clasificarse según su necesidad de aire para fraguar, ello quiere
decir que para elegir el tipo de mortero que se debe utilizar en determinada obra, es de suma
importancia considerar la clase o tipo de aglomerante que lo compone; con ello el agregado
pasa a segundo lugar. Los que se encuentran dentro de esta categoría pueden ser de dos
tipos;
•
El primero de ellos los aglomerantes hidráulicos (cemento, cemento de
albañilería, cal hidráulica), son los que pueden fraguar con o sin presencia del aire, incluso
bajo el agua, son empleados por lo general en mampostería (instalación de cerámicos).
•
Por su parte los aglomerantes aéreos (cal aérea viva, cal aérea hidratada, yeso),
requieren necesariamente la presencia del aire para fraguar y son los que empleamos en las
terminaciones superficiales (revoques finos).
Los aglomerantes con características hidráulicas tienen más resistencia mecánica pero menos
capacidad de adherencia que los aéreos; los aglomerantes aéreos tienen poca resistencia
mecánica y mucha capacidad adherente, de ahí algunas consideraciones al momento de
emplearse. Hay que considerar el lugar de aplicación, temperatura, humedad, etc. Caso
aparte es el asunto relacionado con las cales, que si bien es cierto la regla anterior se cumple
para este material, en el caso de la cal hidráulica, esta posee una mayor resistencia mecánica
una vez endurecida o fraguada; por su parte el tema de adherencia ocurre en contrario a la
regla anterior, siendo la hidráulica la menor adherencia. Muy independiente de su capacidad
hidráulica esta la necesidad o no de aire en la mezcla para fraguar, por ello es necesario
también considerarlos de acuerdo a su capacidad de presentar un menor o mayor grado de
trabajabilidad a las mezclas.
El grado de trabajabilidad o la capacidad de una mezcla de ser maniobrada, está relacionada
con la propiedad que posee una mezcla fresca de permitir al operario extenderla con facilidad
con la cuchara sobre una superficie constructiva (por ejemplo una hilada de ladrillos), a la vez
que resiste el peso de ellos durante la colocación y facilita su alineamiento; adherirse a la
superficie vertical de la estructura y salir fuera de las juntas con facilidad cuando el albañil
aplica presión para ubicar la unidad en línea y a plomo. Tradicionalmente el albañil considera
la trabajabilidad del mortero por la manera como se adhiere a las herramientas o resbala
sobre ellas, por su comportamiento en el depósito donde se ubica y por la manera en que se
comporta en la construcción.
Los cementos (cemento normal, cemento de albañilería) son más resistentes en estado
endurecido, pero menos trabajables en estado fresco, en comparación con las cales, debido a
su poca capacidad de retención de agua.
La capacidad de retención de agua en estado fresco determina la calidad de un aglomerante
para uso en albañilería, pues hace trabajable al mortero y puede almacenar el agua que
absorberá la superficie donde se aplica, generalmente muy porosa; el que un aglomerante
tenga mucha capacidad de retención de agua, se debe a que la mezcla al colocarse necesita
contener no sólo la cantidad de agua necesaria para el fragüe del propio aglomerante, sino
también la que se precisa para que la mezcla sea plástica y se deslice fácilmente con las
herramientas. Este excedente de agua también es necesario para que sea absorbido por la
mampostería o paredes de tal manera que se incremente la adherencia.
Las cales y el yeso tienen mayor capacidad de retención de agua, por lo tanto son más
trabajables que los cementos, pero tienen menor resistencia mecánica una vez endurecidas.
Acomodando los materiales de acuerdo a su resistencia mecánica tenemos que el menos
resistente es la cal aérea, seguido por el yeso, la cal hidráulica y el cemento de albañilería,
mientras que el más resistente de todos es el cemento normal.
Por último es bueno mencionar como dato adicional que la adherencia y la rapidez de fragüe
son también factores importantes para considerar en relación al comportamiento de los
aglomerantes; así en el primer caso, el de mayor adherencia es la cal aérea seguido por el
yeso y la cal hidráulica; los cementos son considerados de menor adherencia tanto en su
presentación de albañilería como el cemento Portland común normal artificial. Con relación a
su velocidad de fragüe su clasificación de mayor a menor, es la siguiente: yeso, cemento,
cemento de albañilería, cal hidráulica y por último la cal aérea.
MORTEROS
Clasificación
Según el tipo de aglomerante, por ejemplo:
• MORTERO DE CAL
Los morteros de cal son aquellos que están fabricados con cal, arena y agua. La cal puede ser
aérea (MA) o hidráulica (MH).
Este tipo de morteros no se caracterizan por su gran dureza a corto plazo, sino por su
plasticidad, color, y maleabilidad en la aplicación.
• MORTERO DE CEMENTO (MC)
El mortero de cemento, es un material de construcción obtenido a base de mezclar arena y
agua con cemento, que actúa como aglomerante.
Los morteros pobres o ásperos son aquellos que tienen poca cantidad de cemento, y por
consiguiente resultan muy difíciles de trabajar. Por otro lado, los morteros que tienen gran
cantidad de cemento se retraen y producen fisuras, además de ser de mayor coste
económico. Estos factores hacen necesario buscar una dosificación adecuada.
La falta de trabajabilidad de los morteros puede corregirse añadiendo aditivos plastificantes.
También pueden mejorarse con la adición de otro tipo de aglomerante como la cal, o
modificando la dosificación del mortero.
• MORTERO AUTONIVELANTE
El mortero autonivelante es un tipo de mortero muy líquido, utilizado para ejecutar carpetas
regularizadoras, y en algún caso contrapisos; es decir, la base para diversos tipos de solados
(alfombras, solados vinílicos, etc.)
Composición
Los morteros autonivelantes se empezaron a desarrollar desde la década de los 70. Este
producto, al igual que el resto de morteros, se compone de cemento y arena de granulometría
fina. Sus características especiales se deben al uso de aditivos que le confieren mayor fluidez,
lo que facilita un acabado más liso y nivelado. Los aditivos utilizados más frecuentemente son:
• Superfluidificantes, para obtener un material más fluido y fácil de extender.
• Reductores de retracción, para limitar la retracción provocada por la gran cantidad de agua
de la mezcla.
• Aireantes, para mejorar la plasticidad del material, y disminuir la densidad del material.
• Modificadores de viscosidad, para evitar que el árido se decante hasta el fondo.
El empleo de estos aditivos reduce ligeramente la resistencia de este tipo de morteros frente a
los morteros convencionales, y su tiempo mínimo de secado es de más de 24 horas.
DESIGNACIÓN Y DOSIFICACIÓN
Un mortero se define por su designación (siglas) y dosificación.
Los morteros se pueden dosificar por tres formas:



VOLUMEN: partes, unidades de medida.
PESO: relación entre pesos de los materiales.
MIXTO: los áridos se miden por volumen, los aglomerantes por peso.
La más usada es la dosificación por volúmenes aparentes de los elementos integrantes.
Así, la mezcla MAR 1:1/2:3, mortero aéreo reforzado, implica que está formada por:
1 volumen de cal aérea
AGLOMERANTE PRINCIPAL
1/2 volumen de cemento
AGLOMERANTE SECUNDARIO
3 volumenes de arena
AGREGADO INERTE FINO
Estos volúmenes pueden ser medidos en baldes, carretillas, carritos, etc. Claro está, siempre
se debe utilizar la misma unidad de medida (ya sea un balde o una taza de café)
Veamos dos ejemplos más:
MCA 1:1/2:3 - mortero de cemento atenuado
1 volumen de cemento
AGLOMERANTE PRINCIPAL
1/4 volumen de cal aérea
AGLOMERANTE SECUNDARIO
3 volumenes de arena
AGREGADO INERTE FINO
Se atenúa con cal aérea para darle más plasticidad a la mezcla, ya que a las que tienen fuerte
proporción de cemento, el agregado de cal aérea las hace más trabajables.
MAMR 1:1/4:2:1 - mortero aéreo mixto reforzado
1 volumen de cal aérea
AGLOMERANTE PRINCIPAL
1/4 volumen de cemento
AGLOMERANTE SECUNDARIO
2 volumenes de arena
AGREGADO INERTE FINO
1 volumenes de polvo
de ladrillo
AGREGADO INERTE FINO
Se dice que es mixto porque además de la arena, tiene polvo de ladrillo para completar el
agregado fino; reforzado, porque se le agrega cemento.
Si bien la dosificación básica de un mortero es 1:3(la más apta), razones de resistencia
aconsejan no pasar la relación 1:4(aglomerante-agregados). Proporciones más débiles
conspiran contra la duración de la obra, ya que tales morteros no afrontan el desmejoramiento
que se produce con el pasar de los años.
Por último, podríamos señalar que una parte de cal hidráulica puede ser reemplazada por una
de cal aérea, siempre que se le agregue por lo menos 1/8 de cemento Portland común normal
artificial como reforzador de resistencia y para apresurar el tiempo de fragüe (pasaje de estado
pastoso a sólido), ya que en la cal aérea el proceso de fragüe es lento.
HORMIGONES
DEFINICIÓN DE HORMIGÓN:
Es un pétreo artificial: consiste en una mezcla de o más aglomerantes, un agregado inerte fino
(arena), un agregado inerte grueso (piedra partida, canto rodado, etc.) y agua, que luego de
amasada puede cumplir funciones estructurales, de relleno y como aislante. El hormigón
amasado tiene la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente o molde donde se vierte,
razón por la cual puede adoptar cualquier forma constructiva mediante el encofrado (molde o
recipiente realizado a mano utilizando tablas de maderas-tableros de madera multilaminados o planchas metálicas ajustables). El carácter pétreo la alcanza a los 28 días aprox.
HORMIGONES PETREOS Y POBRES
Un hormigón está caracterizado por la presencia de agregados gruesos, destinados a ganar
volumen. Son agregados gruesos comunes: el cascote de ladrillo, el canto rodado y la piedra
partida.
Para obras de relleno, contrapisos, etc, que requieren poca nobleza de material, son usuales
los hormigones de cal (preferentemente hidráulica) y cascotes. En estructuras resistentes,
deben usarse exclusivamente hormigones de cemento y material pétreo.
Un hormigón es tanto más resistente, cuanto mayor sea la cantidad de cemento. Esta cantidad
varía entre 250 y 450 Kg. por metro cúbico de hormigón colocado en obra.
HORMIGONES LIVIANOS (no estructurales)
El reemplazo de los agregados pétreos (arena, canto rodado, piedra partida), en forma parcial
(no aconsejable), o totalmente, por otros de mayor ligereza, permite obtener hormigones
apreciados por su menor peso o por sus condiciones termo aislantes.
Los materiales de reemplazo para alivianar el peso son: poliestireno expandido (telgopor) en
forma de perlitas, arcilla expandida
FABRICACIÓN DEL HORMIGÓN:
El hormigón se puede fabricar a mano o mediante maquinas llamadas amasadoras u
hormigoneras. El primer procedimiento se emplea únicamente en obras muy pequeñas y
actualmente el amasado a mano ha casi desaparecido. Por consiguiente son las hormigoneras
las que realizan la elaboración del hormigón ya que realiza un trabajo más perfecto y
económico que el manual.
El proceso de elaborado o fabricación con hormigoneras es el siguiente:
- En primer lugar se introduce una parte del agregado grueso y parte del agua y se hace girar
la hormigonera.
- Se vierte todo el cemento y resto del agua y toda la arena dando vuelta o girando la
amasadora u hormigonera.
- Finalmente se agrega el resto de árido grueso. Introducidos ya todos los componentes de la
masa del hormigón, la amasadora u hormigonera deberá girar 1 min. y máximo de 3 min.
Es muy común el uso de hormigón elaborado, que llega a la obra en camiones moto
hormigoneras (también llamados mixer) que viene en capacidades de 7 a 11 m3 en Argentina.
PRODUCTOS DE ADICION PARA EL MEJORAMIENTO DE MORTEROS Y
HORMIGONES
La industria provee una buena cantidad de productos, que permiten mejorar las propiedades
de morteros y hormigones, y aun agregarles propiedades nuevas que por sí mismos no
tendrían; se utilizan para la aceleración de fragüe, o retardo, mejoramiento de las condiciones
de impermeabilidad, etc.
Estos productos se expenden en polvo, líquidos o pastas, para ser agregados directamente en
la hormigonera, en pasiones para mezclar con el agua de amasado, etc.
DESIGNACIÓN Y DOSIFICACIÓN
Así como los morteros, los hormigones también se definen por su designación (siglas) y
dosificación
La más usada es la dosificación por volúmenes aparentes de los elementos integrantes.
Así, la mezcla H.H.R.P. 1:1/4:4:8, hormigón hidráulico reforzado pobre, implica que está
formada por:
1 volumen de cal hidráulica
AGLOMERANTE PRINCIPAL
1/2 volumen de cemento
AGLOMERANTE SECUNDARIO
4 volumenes de arena
AGREGADO INERTE FINO
8 volumenes de cascote de ladrillo
AGREGADO INERTE GRUESO
HC 1:3:3 - Hormigón de cemento
1 volumen de cemento
AGLOMERANTE
3 volumenes de arena
AGREGADO INERTE FINO
3 volumenes de piedra
partida
AGREGADO INERTE GRUESO
El agregado grueso puede ser también de canto rodado, utilizado especialmente en casos en
donde no deben existir puntas filosas en el hormigón.
HORMIGÓN LIVIANO – HC 1:8 - Hormigón de cemento
1 volumen de cemento
AGLOMERANTE
8 volumenes de poliestireno
Expandido en perlitas
.
AGREGADO INERTE GRUESO
AGUA
AGUA EN MORTEROS:
La cantidad de agua siempre va a tener que ser superior a la necesaria para que se produzca
la reacción química con los aglomerantes. Lo estrictamente necesario para que se produzca
dicha reacción química es el 20% del peso de los mismos. Pero las mezclas así resultantes
son muy poco trabajables; por lo tanto se agrega un exceso que tiene función plastificante
(cuidando que el agua de plastificación tampoco sea excesiva porque esta se evapora,
dejando poros que hacen a la mezcla resultante menos resistente, menos impermeable y muy
porosa).Por lo tanto, como regla elemental, la cantidad de agua oscila alrededor del 15% de la
suma de los volúmenes aparentes de los materiales de los morteros.
Por ejemplo: Si consideramos que las unidades de medida de un recipiente es 1m3 y un MAR
1:1/2:3 = la suma de los volúmenes aparentes daría 4.5 m3. Por lo tanto, el agua seria 0.675
m3 (un 15% de 4.5m3). Es decir, 675 Its. de agua.
AGUA PARA HORMIGONES
En los hormigones, dados los usos generalmente estructurales de estos, la cantidad de agua
empleada deberá ser mucho más controlada. La regla general es la relación agua-cemento
A/C. Por ejemplo:
A)
DENSO
<
PLASTICO
<
FLUIDO
del
cemento
70% del peso del cemento
RELACION A/C = 0.70
Para encofrados comunes,
losas, vigas.
C)
peso
RELACION A/C = 0.65
Para bases y
fundaciones en Gral.
B)
65% del
<
Para armaduras de acero
muy densas y cerradas.
75%del peso del cemento
RELACION A/C = 0.70
Que si queremos referirnos al porcentaje del peso de los integrantes del hormigón, nos daría
aproximadamente estos valores:
A)
B)
C)
DENSO:
6
a 8%
PLASTICO: 8 a 11%
FLUIDO:
11
a 14%