1.- Introducción
Los morteros son mezclas obtenidas mediante un aglomerante (cemento, yeso, cal), árido fino y agua, y se utilizan para unir piezas en fábricas, ya sean ladrillos o piedras, y también para revestirlos y protegerlos de las inclemencias meteorológicas mediante revocos o enlucidos.
Al endurecer conseguiremos que nuestro mortero tenga propiedades pétreas: estructura, compacidad, dureza y resistencia mecánica.
Por sus buenas propiedades es por lo que se lleva utilizando milenios. Se conoce la utilización de este material en construcciones tan remotas como en la Gran Pirámide de Giza, en Egipto (2570 a.C.), en forma de revestimiento y, también, en un depósito de agua en Esparta.
2.- Componentes del mortero
2.1.- Cemento
El cemento es un conglomerante hidráulico, lo que quiere decir que amasado con agua forma una pasta que al endurecerse adquiere propiedades mecánicas resistentes debido a la hidratación de sus constituyentes.
Para la fabricación de morteros los cementos más utilizados son: el cemento portland, que se obtiene mediante calcinación y fusión de mezclas homogéneas de arcillas y calizas; cementos blancos; cementos tipo II y IV o tipos especiales según se requiera, siempre y cuando se cumpla la normativa vigente.
2.2.- Áridos
Los áridos son partículas minerales que se obtienen de las rocas naturales por distintos procesos, ya sea por machaqueo, molienda o por sedimentación, entre otros.
Dependiendo de su procedencia, tamaño o composición se clasifican en distintos grupos, ya que dependiendo de estos factores, variarán las características de nuestro mortero.
Atendiendo a la clasificación de tamaño de granos tendremos en cuenta que se considera arena al árido comprendido entre 0.02 y 5 mm y dentro de este rango las clasificaremos en tres tamaños:
- Finas: de 0,02 a 0,5mm
- Medias: de 0,5 a 2mm
- Gruesas: de 2 a 5mm
Cabe decir que las arenas de granos gruesos dan morteros más resistentes que las finas. Por otra parte, los morteros que contienen arena gruesa necesitan mucha pasta aglomerante para rellenar los huecos por lo que será muy adherente y, los que contienen arena fina necesitan mucha agua para ser plásticos por lo que no serán tan adherentes y tendrán bastante porosidad.
A su vez, pueden clasificarse por su composición: Silíceas, calizas, graníticas o arcillosas. Su composición interviene en las características pudiendo variar su dureza o resistencia mecánica. Se pueden utilizar muchas variedades de rocas teniendo presente que no conviene que sean porosas, quebradizas o friables y deben tener un porcentaje muy bajo de arcillas, ya que son perjudiciales al retrasar el fraguado.
Por último también pueden clasificarse por su procedencia: de mina, de río, de playa, de duna o artificiales. Las más utilizadas son las de río, ya que son redondeadas y están limpias aunque todo depende del uso que se le vaya a dar al mortero. Un ejemplo sería la arena de duna, que al ser fina es recomendable su uso para revocos.
Las características como forma, densidad, adherencia o resistencia térmica se tienen en cuenta ya que cada una de ellas influye en el todo final.
Respecto a la forma, los áridos rodados deben ser esféricos y los de machaqueo, cúbicos.
En el ámbito de la humedad, dependiendo del tipo de árido (seco, húmedo, saturado) se comportará de una forma u otra en la dosificación, ya que uno absorberá agua y otro la proporcionará.
La densidad está directamente relacionada con la porosidad. Como no debemos utilizar áridos porosos lo ideal es utilizar arenas con densidad alta, lo que querrá decir que tendrá pocos poros.
Una característica importante es la adherencia, el árido debe estar limpio y libre de polvo para su buena adherencia con la pasta.
Por último, y no por ello menos importante, tenemos la resistencia mecánica que, como ya remarcaba antes, será mayor con arenas gruesas y de machaqueo.
Árido fino: arena de sílice de playa.
Para tener un mortero de calidad debemos combinar distintos tamaños de árido, a lo que llamamos granulometría. Consiste en distribuir los distintos tamaños de la arena, comenzando con los más gruesos y rellenando los huecos con árido cada vez más fino, terminando de llenar los huecos de éste con cemento y finalmente con agua.
La granulometría se expresa mediante porcentajes de árido que se retiene en una serie de tamices.
Serie de tamices.
Para tener un mortero que trabaje adecuadamente debemos tener una buena granulometría que nos dará la máxima compacidad, eliminando cualquier posible hueco.
2.3.- Agua
El agua tiene el papel de hidratar al conglomerante en el amasado, un paso muy importante en la elaboración de los morteros, por lo que debe utilizarse agua potable o, si es no potable, que haya sido previamente analizada para comprobar que no resulte dañina para la mezcla.
Nunca debe aportar elementos que dañen al mortero como ácido (agua de lluvia), arcilla, sulfuros o hidratos de carbono entre otros, comprendidos en los siguientes límites:
- Anhídrido sulfúrico: 0,3 g/l
- Materia orgánica (expresada en oxígeno consumido): 0,03 g/l
- Sulfuros (expresados en azufre): 0,05 g/l
- Cloruros (expresados en ClNa): 10,0 g/l
- Hidratos de carbono: 0,0 g/l
- Grado de acidez: entre 6 y 8.
El exceso de agua es perjudicial para el mortero ya que al evaporarse deja poros en éste, favoreciendo la retracción y reduciendo la impermeabilidad.
3.- Tipos de morteros
- Morteros de cemento:
El mortero de cemento es el más utilizado y suele dividirse en cuatro grupos atendiendo a su dosificación:
- Muy pobres (Dosificación 1:6, 1:7): Se utiliza para albañilería gruesa en la que no se necesite mucha resistencia. No sufre retracción.
- Medianos (Dosificación 1:5, 1:4): Se utiliza en la albañilería ordinaria.
- Normal (Dosificación 1:3): Se utiliza para unir piezas en fábricas, revestimientos exteriores y estucos.
- Ricos (Dosificación 1:2, 1:1): Se utiliza para obras en las que se necesite una resistencia elevada como revestimientos de depósitos. Al tener tanto cemento existe mucha retracción.
- Morteros de yeso:
El mortero de yeso admite poca arena y se suele utilizar en contadas ocasiones. Se prepara en obra y se va amasando conforme se va necesitando porque empieza a fraguar a los tres o cinco minutos de hacerse la mezcla y termina quince o veinte minutos después.
Normalmente se suele mezclar con cal, lo que se denomina mortero bastardo y se utiliza para enlucir paredes y techos
- Morteros de cal:
El mortero de cal, al igual que el de yeso, admite poca arena. Se suele utilizar en albañilería y estucos ya que ofrece una gran impermeabilidad. En su contra tiene baja resistencia y un lento fraguado.
- Morteros hidráulicos:
Los morteros hidráulicos se obtienen con aglomerantes hidráulicos, ya sea cemento o cal hidráulica, y tienen la particularidad de fraguar tanto en aire como en agua. Al igual que los anteriores morteros, su dosificación depende del uso que se le quiera dar.
- Morteros mixtos:
Los morteros mixtos se obtienen mediante una mezcla de dos conglomerantes como puede ser yeso y cemento o cal y cemento, y mayoritariamente se usa para colocar cerámica ya que se adhiere bien a ésta y casi no sufre retracción.
Colocación de un azulejo con mortero
4.- Rendimiento del mortero
La ley de Schumann dice que el volumen real de una mezcla es igual a la suma de los volúmenes reales de los componentes. Sin embargo, la suma de volúmenes aparentes de los componentes no es igual al volumen aparente del conjunto, y esto es debido a que en el volumen aparente contamos los huecos y éstos, al mezclar los componentes, se rellenan con partículas de cemento y de agua.
El rendimiento del mortero viene dado por la división del volumen aparente del conjunto entre el sumatorio de volúmenes aparentes de los componentes:
Mediante el rendimiento se puede hallar la dosificación del mortero, relacionando los volúmenes o el peso con la densidad, como veremos en el siguiente punto.
5.- Dosificación de los componentes
La dosificación en un mortero es de los aspectos más importantes. Variando la dosificación variaremos las características de éste.
Para conseguir que un mortero trabaje correctamente, tenga una buena docilidad, sea impermeable, tenga resistencia y sea duro debemos dosificarlo correctamente. Dosificando los componentes obtenemos una proporción en porcentaje de cada uno y esta dosificación puede expresarse tanto en peso como en volumen.
Los componentes que normalmente tenemos en un mortero son el cemento, la arena y el agua.
Como se comentaba antes, el agua en abundancia es mala para el mortero, ya que al evaporarse deja tras de sí poros que favorecen la retracción, disminuyen la resistencia y dan entrada a agua de lluvia o rocío, favoreciendo que en las heladas el mortero se rompa. Si el árido está húmedo debemos contar con ese aporte de agua en la dosificación, ya que al estar presente en la arena no debemos añadirla después, ya que tendríamos más agua de la que necesitaríamos.
Por otro lado, un exceso de arena perjudicaría a la resistencia, ya que no habría suficiente cemento para recubrirla y darle adherencia.
Para un buen funcionamiento del mortero cada componente debe estar proporcionado: primero tendremos un volumen de árido. Dependiendo de la porosidad que se quiera dejar en la arena, rellenaremos los huecos que deja ésta con cemento y los huecos que deje éste con agua. Dependiendo de la consistencia que queramos que tenga nuestra pasta (seca, normal, fluída) dejaremos más o menos huecos en el cemento y con esto nuestro mortero trabajará de distintas maneras.
Finalmente el resultado de la dosificación se expresará de la siguiente manera:
c:a:w
siendo “c” el cemento, “a” la arena y “w” el agua, tomando siempre la relación respecto al cemento, la unidad.
Mediante el rendimiento podemos obtener las dosificaciones de los componentes:
Relacionamos el rendimiento con la densidad aparente:
Y obtenemos una fórmula para la dosificación de cada componente en relación al rendimiento:
Además de poder relacionarlo con el volumen también podemos hacerlo con el peso mediante la densidad.
6.- Propiedades de la pasta
Las propiedades que debe tener la pasta antes de fraguar para un buen funcionamiento son las siguientes:
- Consistencia: Resulta de la porosidad que tenga la pasta.
§ Si el volumen de huecos del cemento es mayor al volumen de agua la consistencia será seca.
§ Si el volumen de huecos del cemento es igual al volumen de agua la consistencia será normal.
§ Si el volumen de huecos del cemento es menor al volumen de agua la consistencia será fluida.
La consistencia le da resistencia a la pasta, siendo fluida sufrirá mas deformación que siendo seca.
- Docilidad:
La docilidad está relacionada con el tipo de árido. Un árido esférico dará más docilidad a la pasta. Esta propiedad no se mejora añadiéndole ya que podríamos dejarla muy fluida, se mejora mediante aditivos.
- Homogeneidad:
La homogeneidad se consigue mediante un amasado uniforme y es importante ya que cada metro cúbico del mismo mortero debe trabajar igual y tener la misma dosificación.
Las propiedades que debe tener la pasta endurecida son las siguientes:
- Densidad real y aparente:
Al endurecer el mortero debe tener una densidad real y aparente similar a la de los materiales pétreos. Esta propiedad depende de la naturaleza del árido empleado.
Se suele calcular mediante la compacidad por lo tanto tiene que ver con el agua y los poros que deja ésta al evaporarse.
- Volumen real y aparente:
La diferencia entre el volumen real y el volumen aparente nos muestra los poros que tiene nuestro mortero.
El mortero endurecido va a sufrir variaciones de volumen por retracción en la hidratación, al evaporarse el agua y retracción por carga, que aumenta con cargas constantes. Si está en contacto con agua y la absorbe aumentará de volumen y esto es llamado estado higrométrico y también sufrirá contracciones y dilataciones por la acción del calor.
- Impermeabilidad:
Un mortero con poca porosidad (sobre todo superficial) será más impermeable que un mortero poroso, que absorberá el agua y los fluidos con los que esté en contacto. Podemos conseguir impermeabilidad con morteros compactos y dosificados con poco agua, ya que la evaporación de ésta deja huecos.
7.- Aplicaciones de los morteros
Tal y como se comentaba en los apartados anteriores, se puede dosificar de una forma u otra un mortero dependiendo de la aplicación que vaya a tener.
- Aplicación como conglomerante:
Para que la fábrica donde se encuentre el mortero trabaje bien, éste debe tener una resistencia similar a la de las piezas que la forman, ya sean ladrillos o piedra y en este caso, se necesita una resistencia mecánica alta por lo que la dosificación será alta en cemento y baja en agua.
- Aplicación para revestimiento:
Como se indicaba en el apartado de los tipos de morteros, para esta aplicación el mortero más indicado es el mixto de cal y cemento, ya que necesitamos un mortero pobre en cemento ya que al ser una superficie muy grande, el volumen de mortero también lo será y no nos interesa la retracción.
Normalmente en los revestimientos exteriores al mortero se le añade un aditivo hidrófugo para mejorar la impermeabilidad.
Al revestir superficies que absorban agua (como la cerámica) deben empaparse previamente para que no absorban el agua del mortero y durante la primera semana debe curarse, manteniéndose húmedo el revoco.
- Aplicación para prefabricados:
Normalmente son conocidos como prefabricados de hormigón pero no llevan árido grueso.
Piezas como bloques ligeros o baldosas hidráulicas para pavimentos están fabricadas a base de mortero.
Pavimento de mortero.
8.- Conclusión
Comentábamos que los morteros se comenzaron a utilizar hace milenios y ya se vieron las buenas propiedades que poseían. Dada su gran versatilidad a día de hoy los morteros siguen siendo materiales muy importantes en el mundo de la construcción ya que nos permiten tener las propiedades de los materiales pétreos en masas plásticas que podemos moldear a nuestro antojo, además de ser un material económico y accesible.
BIBLIOGRAFÍA:
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ORÚS ASO, Félix. “Capítulo XIX – MORTEROS”. Materiales de Construcción. 7ª ed. Madrid: Ed. Dossat, 1985. Págs 259 y ss.
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