Propiedades de los Morteros para Fábricas

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No existe un solo tipo de mortero que sea aplicable con éxito a todo trabajo. El arquitecto debe valorar, en función de las exigencias, que propiedades deben primar al definir el mortero. Normalmente, los dos parámetros más importantes a considerar son su resistencia a compresión y la adherencia. Esta última es siempre un aspecto crítico pues aparte de su misión aglutinadora, influye en otras propiedades como la resistencia o la estanqueidad del conjunto al agua. Si consideramos un muro interior, de carácter estructural, debemos valorar especialmente la resistencia. Si hablamos de un cerramiento, especial atención merecerá evitar las filtraciones. Y si aquel es visto, la uniformidad y aspecto estético deben ser muy ponderados. Describiremos en lo que sigue cuatro exigencias fundamentales en los morteros y de su interacción en las fábricas:


Contenido

Resistencia

La resistencia, a compresión, es generalmente el criterio más empleado para identificar y prescribir un mortero. La razón se debe a que es una de sus propiedades más importantes y a que es fácilmente medible. Además, de ella pueden deducirse otras características.

En el caso de muros portantes su dimensionado debe ajustarse a soportar esfuerzos de compresión, tratando de evitar flexiones o tracciones en su sección. Ante las solicitaciones de compresión el muro responde con una resistencia que depende de las resistencias de sus componentes, es decir, los ladrillos o bloques y el mortero. El aumento de la resistencia a compresión de las resistencias parciales elevará hasta cierta parte la resistencia del conjunto. La Norma FL-90 permite establecer la resistencia de un muro de fábrica en función de la resistencia y tipo de ladrillo junto con la resistencia y consistencia del mortero, además del espesor de la junta.

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Tablas de resistencia de las fábricas en función de la resistencia de sus materiales componentes, según FL-90.


Ateniéndonos al nuevo enfoque normativo de los morteros, el Anejo E del Documento Básico SE-F «Estructuras de Fábrica» del Código Técnico de la Edificación expone, bajo la nueva designación de los morteros, la siguiente clasificación.

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Valores de la resistencia característica a la compresión de la fábrica, fk, en función de la resistencia de las piezas, fb, de la resistencia del mortero, fm, y de las características de la fábrica, K, según el Documento Básico SE-F Estructuras de Fábrica..

Los distintos valores de K (definidos en el punto 5.3.4.2. de la primera parte de este DB) corresponden a las soluciones constructivas siguientes (se han elegido las más habituales):
K=0,70 para fábricas realizadas con piezas del grupo uno 1 (ladrillo macizo) tomadas a junta delgada
K=0,60 para fábricas realizadas con piezas del grupo 1, de una sola hoja, tomadas con un mortero convencional y para fábricas de piezas del grupo 2a tomadas a junta delgada y para fábricas de bloques con tendeles huecos si bs/t  \leq0,5 donde bs es la distancia entre los ejes de las bandas de mortero y t es el espesor de la pared.
K=0,55 para fábricas construidas con piezas del grupo 2a (por ejemplo: ladrillos perforados) de una sola hoja, tomadas con mortero convencional
K=0,50 para fábricas realizadas con piezas del grupo 2b (por ejemplo: bloques de arcilla aligerada), de una sola hoja, y tomadas con mortero convencional; y para piezas del grupo 1 cuando hay discontinuidades en el grueso (muros doblados) o para fábricas de piezas del grupo 2b, tomadas a junta delgada y para fábricas de bloques con tendeles huecos si bs/t  \leq0,6
K=0,45 para fábricas con piezas del grupo 2a, cuando existen discontinuidades en el grueso (por ejemplo: muros doblados) y juntas de mortero convencional
K=0,40 para fábricas realizadas con piezas del grupo 3 (ladrillo Hueco|ladrillos huecos) de una sola hoja y mortero convencional o para fábricas con discontinuidades verticales en su grueso y piezas del grupo 2b y para fábricas de bloques con tendeles huecos si bs/t  \leq0,7
K=0,30 para fábricas de bloques con discontinuidades en el grueso (muros doblados) o con fisuras en los tabiquillos interiores y para fábricas de bloques con tendeles huecos si bs/t  \leq0,8

Tabla específica para fábricas de piezas del grupo 1, silicocalcáreas o de hormigón celular curado en autoclave, con mortero de junta delgada:

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El análisis de las tablas nos muestra que el incremento de la resistencia de los materiales aumenta la resistencia global de la fábrica, pero sólo hasta cierto punto, y no linealmente.

Los factores que afectarán a la resistencia a compresión final de las fábricas son los componentes y resistencia del mortero, la resistencia de las piezas de albañilería, el diseño estructural y la ejecución. Centraremos dentro de esta guía lo que se refiere al mortero.


Mortero

El aumento de la resistencia del mortero supone un incremento de la resistencia final de la fábrica. Sin embargo, esta ganancia no es extrapolable linealmente al aumento de resistencia de una fábrica debido a la convergencia de las otras variables incidentes. Con todo, resistencias del mortero bajas no son recomendables. Lo aconsejable es prescribir la resistencia suficiente que asegure la respuesta mecánica proyectada sin excesos, pues podrían comprometerse otras propiedades descritas en los siguientes apartados.

En la obra, establecer una mezcla ponderal de los componentes del mortero para alcanzar una resistencia no siempre es seguro, pues comúnmente aparecen múltiples factores negativos a la hora de llevarlo a la práctica:

  • Falta de rigor en las dosificaciones.
  • Mano de obra poco cualificada.
  • Escaso control de los componentes.
  • Desprotección de los mismos.
  • Exceso de los tiempos de uso.
  • Añadido de agua para recuperar trabajabilidad, etc.


Ante la existencia de estos factores es de buena práctica prescribir morteros industriales, solicitados en función de una resistencia nominal, cuyos controles de calidad previos, y sus registros, pueden avalar con mayor rigor el valor de resistencia final esperable.


Las variables que inciden en la resistencia del mortero son múltiples, entre las más destacadas podemos distinguir las siguientes:

  • contenido en cemento.
  • contenido en agua.
  • relación agua/cemento.
  • retención de agua.
  • contenido en aire.
  • contenido en cal hidratada.
  • aditivos.
  • curado.


Contenido en cemento

El aumento de la cantidad de cemento supone un incremento de la resistencia del mortero. Por lo general, el cemento Pórtland es el conglomerante que confiere mayor resistencia al mortero. No obstante, dosificar un mortero con exceso de cemento para aumentar su resistencia puede comprometer otras propiedades del material y su interacción en el conjunto de la fábrica. El cemento aporta una rápida ganancia de resistencia, pero su exceso origina una mayor rigidez a la mezcla, lo que en caso de que la fábrica quede sometida a pequeños movimientos podría fisurarse por su falta de flexibilidad. En cualquier caso, nunca son aconsejables morteros pobres en cemento, es preferible añadir hidratada o aditivos que con su mezcla habiliten la flexibilidad del material.


Relación agua/cemento

Circunscribiéndonos al mortero, el aumento de esta relación (por aumento de agua o decremento de la cantidad de cemento) se traduce en un descenso de su resistencia. Pero a la hora de cuantificar esta relación hay que considerar el conjunto constructivo formado por las piezas y el mortero en cuya interacción es clave el componente agua. Si el contenido en agua es insuficiente puede impedirse la conveniente hidratación de los conglomerantes. Además, la penetración de estos vía agua, hacia los poros de las piezas , para formar los anclajes mecánicos, quedará dificultada y en algunos casos será inexistente. De esta forma, un mortero puede adquirir mayor resistencia individualmente con un menor aporte de agua, pero no por ello aumentarse la resistencia final del conjunto.


Retención de agua

Relacionado con el apartado anterior, la capacidad que muestra un mortero para retener el agua de su amasado, influirá en la resistencia final de las juntas una vez endurecido. Cuando las piezas de albañilería entran en contacto con el mortero tienden a absorber su agua de amasado. Una pérdida significativa de dicha agua se traduce en una insuficiente hidratación del conglomerante que puede inhibir el efecto aglutinante del mortero. En esta relación, resulta determinante la capacidad de retención de agua del mortero. Si la retención de agua es baja el material rezumará humedad y se alterarán sus propiedades. Al contacto con las piezas, el agua ascenderá hacia la parte superior del tendel y hacia los poros de las piezas formando conductos capilares en el mortero que debilitarán la resistencia de la junta. Paralelamente, los áridos descenderán y generarán intersticios bajo la pieza superior además de minorarse también la resistencia por el aumento de la relación agua/cemento en la interfase superior de la junta. Así, el conjunto de llagas tendeles responde a una estructura porosa que provoca baja resistencia y escasa durabilidad.

Este mecanismo influye también en propiedades como la adherencia y el grado de permeabilidad cuya repercusión se aborda en sus respectivos apartados.


Cal hidratada

Los morteros que utilizan sólo como conglomerante la cal son menos resistentes a 28 días que los formados con cemento y no adquieren la misma velocidad de endurecimiento. Sin embargo, si consideramos el conjunto de la fábrica, la aportación de cal hidratada para formar morteros mixtos puede ser beneficiosa. Aunque el hidróxido cálcico contribuye poco a la resistencia y su utilización para morteros convencionales requiere su combinación con otro conglomerante, mejora otras propiedades como la trabajabilidad o la permeabilidad al vapor de agua. Además, estudios realizados demuestran que la adición de cal hidratada mejora la capacidad de retención de agua del mortero. Los cristales de la cal hidratada, por su reducido tamaño se extienden alrededor de las partículas de cemento Pórtland y áridos de mayor tamaño. Sus dimensiones facilitan su movimiento y su capacidad de unión, creando una plasticidad superior. Así, la utilización de morteros mixtos proporciona una mayor resistencia a la flexión del elemento construido al dotar las juntas de mayor plasticidad que absorba las posibles elongaciones en tensiones de tracción sin romperse.

En cualquier caso, si se decide la aportación de cal hidratada para formar un mortero mixto, debe prescribirse que ésta ha sido debidamente apagada, para evitar la presencia de gránulos de cal viva que originan expansiones que debiliten el material. O acudir a un mortero industrial cuyo control de calidad ya considera este aspecto.


Contenido en aire

El contenido en aire resulta un parámetro altamente influyente en el conjunto de propiedades del mortero. El aire en el seno de un mortero puede ocasionarse por medio de efectos mecánicos o por la incorporación en su masa de aditivos aireantes. En su relación con la resistencia, a mayor cantidad de aire ocluido menor es la resistencia a compresión del mortero obtenida. Además, en lo que respecta al conjunto de la fábrica el aumento de aire minorará la resistencia a tracción y flexión del elemento. No obstante, un cierto contenido en aire puede beneficiar otras propiedades.

Lo ideal es aplicar el mortero una vez amasado, reduciendo el periodo de tiempo que queda almacenado hasta su disposición. La razón es evitar la aireación superficial y la evaporacióndel agua del material y que se inhiba la hidratación del conglomerante. Para evitarlo pueden utilizarse aditivos retardadores de fraguado que dilatan el tiempo de su utilización. El empleo de retardantes puede alargar su tiempo de uso (en fresco) hasta 48 horas o más. Dado este largo periodo estos morteros antes de iniciar su fraguado y endurecimiento quedan expuestos a las condiciones ambientales durante un largo intervalo. Estas circunstancias pueden facilitar la evaporación del agua de amasado y derivar en un mortero en su fase endurecida fácilmente disgregable.


Curado

Dado que la resistencia de las piezas se estima constante, la resistencia global de la fábrica aumenta progresivamente en función de la ganancia de resistencia del mortero desde que se inicia su periodo de endurecimiento. La resistencia final se estima alcanzada a los 28 días. En este proceso resultan decisivas las condiciones de maduración a que queda sometida la fábrica, tales como ambiente, exposición y especialmente el curado.

Se ha comprobado que el curado en húmedo aporta mayores resistencias finales en las fábricas que el mismo proceso en seco a la intemperie. El aporte de humedad en edades tempranas impedirá que las altas temperaturas o la exposición a vientos intensos desequen el mortero garantizando que existe agua suficiente en su seno para consolidar sus reacciones internas.

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Tabla: Resumen de resistencia

Adherencia

La adherencia es probablemente la propiedad más determinante de los morteros en el sistema constructivo de las fábricas, pues de ella depende que los diferentes materiales se comporten y respondan como un único elemento integrado. La adherencia depende de numerosas variables, algunas complejas por lo que es difícil de predecir su comportamiento. El mortero debe ser capaz de absorber los esfuerzos que solicita la fábrica que no son simplemente de compresión, sirviendo de ligante entre las piezas para que no se separen y se origine fisuración.

El concepto de resistencia tratado en el apartado precedente refiere a la resistencia a compresión del elemento. La resistencia a tracción de un muro de fábrica viene condicionada por la adherencia entre el mortero y las piezas componentes. En efecto, los muros no sólo están sometidos a acciones que solicitan tal sistema a una compresión pura, cuya respuesta encontraríamos en la resistencia a compresión. Podemos distinguir una serie de acciones y causas que complican la respuesta que se fundamentan en la excentricidad de las acciones resultantes sobre una sección de la fábrica. La excentricidad es la desviación que existe entre la carga aplicada y el eje del muro. Aproximadamente se asume que si la excentricidad queda dentro del tercio central de la sección, toda ella se encuentra comprimida. Sin embargo, cuando la excentricidad rebasa este límite aproximándose hacia un borde de la misma, esta parte aparece más comprimida y el otro extremo traccionado. En general, los muros de fábrica deben proyectarse para soportar sólo compresiones pues las tracciones que puede resistir una fábrica son muy pequeñas. En estos casos se pone a prueba la resistencia a tracción del mortero y la capacidad para que el conjunto mortero-pieza no se separe abriendo fisuras. Las excentricidades pueden darse en cualquier dirección de la sección resistente dependiendo de la acción solicitante. Si en ocasiones la excentricidad resultante es excesiva respecto al ancho de la sección y transciende un determinado límite se producen esfuerzos de tracción sobre el muro que ponen a prueba la adherencia en esa sección.

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Las principales excentricidades se provocan por:

Desigualdad solicitante a ambos lados del apoyo. Los forjados que apoyan en muros externos o la diferencia de luces y cargas a ambos lados de muros de apoyo internos produce esfuerzos que no solicitan toda la sección del muro con la misma tensión.
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Cambios de sección. La variación no coaxial del ancho del muro puede originar también excentricidades en el trasvase de la carga hacia la sección inferior.
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Tolerancias constructivas. Aunque puedan ser mínimas, son cuantificables desviaciones en la verticalidad del muro que implican excentricidades en la directriz teórica de la carga. Debido a las desviaciones propias de la ejecución, pueden considerarse un porcentaje de la altura del muro (δ = 1/300).
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Acciones horizontales. Los muros y cerramientos exteriores quedan sometidos a la acción del viento mientras los muros de sótanos soportan el empuje del terreno. Ante estas acciones horizontales, repartidas en toda la superficie de la fábrica, se produce una flexión del muro desde sus elementos de apoyo horizontal (forjados). La flexión provoca tensiones de compresión hacia la cara externa del muro y tensiones de tracción tanto mayores cuanto más próximas al borde de la sección.
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Reparto global del viento. La acción de viento genera además una repercusión de esfuerzos horizontales sobre todos los muros de la planta en función de su inercia en la dirección de dicha acción, sean exteriores o no.
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Las fuerzas horizontales se combinan con las cargas verticales provocando el desplazamiento de la resultante sobre la sección. Todos estos mecanismos pueden producir esfuerzos de corte y ocasionalmente tracciones en los elementos de la fábrica que deben ser absorbidos por las juntas de mortero y su unión a las piezas. La respuesta a este mecanismo depende fundamentalmente de la adherencia en la sección de mortero y en la adquirida entre ambos materiales. Por ello, es fundamental asegurar una buena adherencia del material y su interfase.

También hay que ponderar el número de juntas entre las que se reparten estos esfuerzos. Usualmente, las fábricas formadas por piezas grandes (bloques) son más rígidas al contar con un menor número de juntas capaces de repartir las tensiones comentadas. Es decir, cuánto mayor sea la rigidez del conjunto menor deformabilidad será capaz de admitir. Lo mismo sucede con el grado de deformación de las juntas por una excesiva rigidez del mortero. En ambos casos se produce una fábrica poco “flexible” y si los esfuerzos superan ciertos valores provocan la rotura traducida en lesiones estructurales, de estanqueidad y estéticas.


Mecanismo Adherente

Para comprender la acción adherente que cohesiona monolíticamente una fábrica es necesario explicar el mecanismo de la unión mecánica entre el mortero y las piezas de albañilería, que puede identificarse en las siguientes fases:

  • Succión del agua desde el mortero a las unidades colocadas que se inicia instantáneamente al contactar y dura minutos o incluso horas.
  • Transporte del conglomerante por el agua succionada e introducción en los poros de la pieza.
  • Hidratación y cristalización del conglomerante en los poros colmatados provocando los anclajes entre la pasta y las piezas.

El área crítica en el sistema mortero-pieza suele localizarse, según la mayoría de los ensayos realizados, en la sección de la junta de mortero con la pieza superior. Consecuentemente, resulta crucial para asegurar el monolitismo (resistencia) y ausencia de fisuras en el conjunto (estanqueidad) garantizar la penetración, en la mayor medida posible, del mortero en las superficies y oquedades de la pieza superior. Se favorece, entonces, la formación de mayor número de cristales de engarce del mortero en la unidad de albañilería. En este sentido, la presión de asentado al colocar la pieza resulta determinante. Podemos cuantificar la adherencia como el producto de la tensión adherente entre los materiales y las superficies adherentes resultantes de su puesta en contacto.


Tensión adherente

Esta tensión resistente alcanzada en la interfase mortero-pieza, depende del anclaje de los cristales de cemento del mortero en los poros de la pieza. En este proceso intervienen la cantidad, el grado de penetración y la hidratación del conglomerante en dichos poros. La tensión adherente aumentaría, en razón de estos factores, cuanto mayor cantidad de cemento sea capaz de transmitirse a las piezas y cuando se garantice un adecuado nivel de hidratación que active la acción ligante del cemento. Se deduce nuevamente la importancia de paliar el «desecado» del mortero debido a piezas no humectadas previamente , con exceso en su demanda inicial absorbente.

Superficie adherente

Cuanto mayor sea el área de contacto eficaz entre la pasta de mortero y las unidades de la fábrica mayor número de anclajes se extenderán y mayor adherencia final poseerá el conjunto. En la superficie adquirida entre ambos materiales interviene las características del mortero, de las piezas y de la ejecución. Inciden, por tanto, tres aspectos fundamentales en el resultado de la adherencia:

  • Mortero.
  • Piezas.
  • Ejecución.

Mortero

La característica fundamental del mortero que incide en la adherencia del conjunto es su trabajabilidad. Es difícil ponderar la trabajabilidad de un mortero a la hora de su puesta en obra pero podemos referir tres factores claves que influyen en este aspecto: su consistencia, la retención de agua y el tiempo de uso.


Consistencia

Este parámetro viene determinado por la norma UNE-EN-1015-3 en función del escurrimiento. Una consistencia plástica se adquiere al obtener un diámetro de la probeta ensayada en la mesa de sacudidas de entre 140 y 200 mm. Consistencias secas o más fluidas son desaconsejables. En el primer caso, resulta poco trabajable, no se garantiza el trasvase del mortero hacia los poros de la pieza. En el segundo, existe segregación, la pasta se derrama hacia abajo dificultando la adherencia con la pieza a colocar encima. Además, se alcanzan niveles de porosidad en el mortero desaconsejables.


Retención de agua

Resulta especialmente sensible en el resultado de la adherencia final la capacidad de retención de agua que mantenga el mortero. Consiste en el poder de conservar el agua de amasado que posee el material ante solicitaciones externas (atmosféricas, absorción de las piezas, etc.). Una adecuada retención permite mantener la plasticidad de la pasta para que las piezas puedan ser colocadas y niveladas, lo que se relaciona directamente con su trabajabilidad. Además, la capacidad de retención permite controlar la exudación producida por el diferente peso específico de los componentes del mortero. La exudación ocasiona asentamientos por sedimentación del mortero que al ser dispuesto genera efectos contraproducentes en la película superior del tendel descritos en el apartado de la resistencia.

Lógicamente, la retención de agua es aún más trascendente cuando las piezas presentan alta absorción. En general las unidades de albañilería deben prepararse para que al contactar con el mortero tengan la humedad idónea para no extraer el agua de éste a gran velocidad, y dar tiempo a que el cemento active su acción adherente.

Resulta usual humectar piezas instantes antes de ser colocadas, lo que no siempre facilita la esperable interacción entre el mortero y las unidades de albañilería. Si queda remanente una película de agua rodeando éstas, aumenta la proporción agua/cemento del mortero y además se dificulta la succión. Para evitarlo es preferible saturar las piezas con antelación suficiente a su puesta y disponerlas una vez que sus paredes adquieran el estado de succión.

Para minorar la pérdida de agua de un mortero resulta clave reducir el tamaño de sus poros. En este sentido es favorable la existencia de finos en la granulometría del árido. Por otro lado, para un volumen dado, la presencia de partículas finas implica mayor superficie envolvente por donde se absorbe el agua, es decir, mayor retención. Lo mismo sucede con el tamaño de las partículas del conglomerante. Los Índices que aumentan la capacidad de retención de agua y su manejo en este sentido son:

  • Áridos.
Aumentar el contenido en finos.
Asegurar una distribución granulométrica bien ajustada.
  • Conglomerantes.
Cemento: aumentar el contenido y su finura.
Cal hidratada: aumentar el contenido y su finura.
  • Aditivos.
Uso de aireantes.
Uso de plastificantes.
  • Adiciones.
Uso de adiciones finas (cenizas volantes, puzolanas...).
Preparación.
Aumento del tiempo de mezclado.

En el otro extremo, una retención de agua muy elevada es desaconsejable si, por ejemplo, la fábrica se compone de unidades de baja succión. En este caso, se resentiría la interacción entre los materiales y las piezas casi flotarían sobre el mortero.


Tiempo de uso

El mortero es un material vivo en el sentido que va alterando su naturaleza desde el momento que queda listo para su puesta, debido a la interacción entre los materiales que lo integran y los procesos desarrollados en su seno (fraguado, endurecimiento...). No obstante, todo mortero debe disponer de un tiempo suficiente durante el que ofrezca una trabajabilidad tolerable para su disposición.

La aplicación del mortero para formar las juntas debe realizarse dentro del tiempo de uso que éste tenga especificado según la norma UNE-EN-1015-9. Durante tal periodo queda garantizado que el mortero conserva todas sus propiedades en estado fresco. No es conveniente reacondicionar el mortero para hacerlo más trabajable añadiéndole agua una vez que se ha superado su tiempo de uso, pues podemos modificar sus propiedades iniciales (consistencia, densidad, adherencia en estado fresco, etc.). Por otra parte, al efectuar esta práctica alteramos, entre otros parámetros, la relación agua/cemento lo que puede minorar el poder ligante en la interfase mortero-pieza dispuesta. y en todo caso su durabilidad.


Piezas

En el otro componente de la fábrica ejecutada inciden igualmente variables influyentes en el proceso adherente. En general sus factores más determinantes son:

  • material (cerámico, hormigón, silíceo-calcáreo...).
  • formato (ladrillo, bloque).
  • superficie (oquedades: tipo, número, tamaño, disposición; rugosidad...).
  • características (absorción, succión ...).

De la naturaleza del material se desprenden características que influyen en la interacción final con el mortero al condicionar el grado de penetración de la pasta en el material colocado. Según las fases en que se desarrolla el proceso adhesivo resulta determinante la absorción del agua por parte de las piezas al mortero para trasvasar partes de conglomerante hasta los poros de las unidades. Además, éstos deben favorecer la hidratación y cristalización de las partículas transportadas para crear los anclajes mecánicos entre ambos materiales.


Succión

En este proceso, un primer factor a considerar atiende a la succión que caracteriza el material de las piezas. La succión se relaciona con la velocidad de absorción inicial [g/cm2 . min] y mide la cantidad de fluido que una pieza es capaz de incorporar inmediatamente después de ponerse en contacto con él.

Este factor es considerado como el principal índice de las piezas de albañilería en relación con su adherencia. La succión depende del número de poros capilares de la pieza pero no de su estructura. Así, piezas con succiones semejantes de diferente naturaleza tomadas con un mismo mortero proporcionan fábricas con distinta adherencia.

Estudios que relacionan la succión y la adherencia apuntan que la resistencia de la fábrica ante tracciones aumenta con la succión pero hasta valores moderados de ésta. Para altas succiones disminuye debido a la fuerte interacción con las piezas inferiores y pérdida de adherencia con la hilada superior.

El tiempo durante el que el material es capaz de absorber el agua del mortero incidirá especialmente en la adherencia final del aparejo. Este factor depende de la cantidad de agua del mortero, del grado de colmatación de los poros capilares de la pieza y de la estructura de éstos pues se relaciona con su diámetro. Los poros de mayor diámetro (más de 5 micras) no provocan ninguna interacción con el mortero, pues no se producen fuerzas capilares suficientes para vencer la de la porosidad de aquel. Tales poros sólo capturan agua libre pero no contribuyen a extraer agua del mortero. De esta forma, una alta capacidad de succión de líquido por la pieza no garantiza siempre una elevada interacción con el mortero. El tiempo de absorción condiciona la interfase mortero-pieza al considerar el proceso de ejecución de la fábrica. Durante el intervalo desde que se deposita el mortero sobre la hilada inferior hasta que se coloca la pieza superior, aquella absorbe gran cantidad de agua y disminuye la trabajabilidad de la pasta que decrementa la adherencia final con la hilada superior. Este efecto es más acusado cuanto más tiempo trascurre.


Superficie

Cuanto mayor sea el área de contacto entre los materiales que integran la fábrica mayor número de anclajes son potencialmente desarrollables. En este sentido, la existencia de perforación en las unidades favorece la penetración de la pasta incrementándose la interfase mortero-pieza. Las oquedades deben tener una abertura suficiente para que la pasta del mortero pueda penetrar y bañar las paredes verticales de los orificios. Si las aberturas son pequeñas el mortero no penetra y las puentea.

También incide en la adherencia la cualidad superficial de las caras de contacto de las unidades de albañilería con el mortero. A mayor rugosidad de las superficies mejor respuesta adherente presentará la fábrica ante las solicitaciones.


Ejecución

Aparte de las variables intrínsecas a la naturaleza y propiedades de los materiales de una unidad de fábrica, también condicionan su adherencia final factores relativos a su preparación y a la ejecución manual. Aunque se recogen numerosas recomendaciones en el apartado de puesta en obra podemos resaltar los siguientes factores que tienen especial relevancia en el apartado de la adherencia:

  • preparación del mortero.
  • humectación de las piezas.
  • tiempo de colocación.
  • forma de colocación.


Preparación del mortero

Antes de su puesta en obra el mortero debe estar perfectamente mezclado y resultar una masa homogénea sin exudación. A la hora de su aplicación lo mas aconsejable es disponer la pasta recién preparada evitando que trascurra mucho tiempo desde que es amasada hasta su disposición. Desde el momento que el mortero es mezclado sufre procesos internos que van alterando su constitución. El material va perdiendo agua en el seno de su masa fruto de la evaporación al aire y de la absorción de la arena. Dicha pérdida se traduce en una alteración de su consistencia perjudicando su trabajabilidad. El contenido insuficiente de agua no proporciona la hidratación necesaria para que el conglomerante realice su efecto aglutinante. Lo ideal, por tanto, es disponer la cantidad de mortero que se va a consumir para ejecutar las unidades de obra previstas en un tiempo razonable, evitando excedentes que pierden sus condiciones iniciales.

Es frecuente para corregir la trabajabilidad aportar agua a la mezcla que ha perdido condiciones iniciales y reamasarla. Esta práctica resulta perjudicial si se ha iniciado el fraguado pues incidirá en una merma de resistencia y durabilidad.

En síntesis, en lo que respecta a la adherencia, un mortero falto de agua no conseguirá proporcionar el flujo del material hasta los poros de la unidad. La escasa penetración de la pasta, según las fases explicadas anteriormente, y la falta de hidratación de las partículas conglomerantes impedirán la formación de anclajes mecánicos en la interfase mortero-pieza. El resultado es un descenso drástico de la respuesta de la fábrica ante las solicitaciones relacionadas con la adherencia.


Humectación de las piezas

Las unidades de albañilería deben dotarse de un contenido de agua suficiente para no inferirla de los procesos internos que forman el mortero; ni excesiva, que impida la entrada del mismo en la estructura porosa de la pieza. En la práctica es necesario mojar las unidades instantes antes de ser colocadas tal y como indica la prolija reglamentación existente (RL-88; NTE Revestimientos; NBE FL-90; etc.). No obstante, debe controlarse el grado de humedad resultante pues su exceso no deriva en la interacción óptima mortero - pieza. El agua remanente en la superficie de las unidades, aumentará la proporción agua/cemento del mortero al contacto con ella y puede entonces inhibirse la succión total o parcialmente según el grado de colmatación de los poros superficiales de las pieza colocadas.

Por lo descrito, resulta más idóneo saturar las piezas con antelación suficiente a su puesta en la fábrica ejecutada y no colocarlas hasta que desaparezca la película de agua superficial de aquellas. De esta forma, se asegura la absorción a través de las paredes externas de la unidad que favorecerán su adherencia.


Tiempo de colocación

El intervalo de tiempo entre la operación de aplicar el mortero y situar las piezas supone un factor que condiciona la adherencia de la hilada que se coloca respecto a la inferior. Lo más aconsejable es reducir los intervalos de puesta de las piezas al mínimo. El agua del tendel del mortero dispuesto es absorbida por la hilada sobre la que se asienta y se reduce el flujo hacia las unidades superiores cuanto más tiempo transcurra.


Forma de colocación

El factor individual más influyente en la adherencia final responde a la presión de asentado con que el operario dispone las piezas. Al presionar la unidad contra el mortero se logra un doble efecto. En primer lugar, se fuerza al agua a ascender por los poros de las paredes en contacto con la pasta incrementándose la tensión de adherencia. Además, aumenta la superficie de contacto de la interfase al impregnarse mayor área de las paredes de las perforaciones.

Es contraproducente mover o golpear las piezas ya colocadas, para realinearlas o corregirlas una vez superados los movimientos de nivelación y alineación iniciales. Comenzada la interacción entre los materiales los desplazamientos rompen los anclajes establecidos y las unidades no se volverán a adherir bien al mortero.

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Tabla: Resumen de adherencia
Nota: las recomendaciones y comentarios especificados atienden al factor referido y no al conjunto de las prestaciones del mortero

Estanqueidad

Una de las exigencias fundamentales de un cerramiento consiste en impedir el paso de agua exterior en forma de lluvia, humedad, etc. a la vez que, a través de sus distintas capas asegura su permeabilidad al vapor para evitar condensaciones internas. En cerramientos de fábrica la estanqueidad se resuelve habitualmente disponiendo una cámara que trasdosa la primera hoja y evacúa el agua por la parte inferior.

Ensayos de lluvia realizados demostraron que la principal fuente de filtración de agua sucede a través de las microfisuras que pueden abrirse entre las piezas y el mortero debidas a una insuficiente adherencia entre estos. En muchos casos, tal deficiencia se debe a una escasa hidratación del mortero en los inicios del fraguado. Si no se ha aportado suficiente agua o las piezas de la fábrica no estaban bien humectadas, estas pueden succionar el agua del mortero deshidratándolo. Tal es el caso de los ladrillos con succión elevada (más de 0,10 g/cm2·min).

El agua puede acceder a la masa del material según dos fenómenos: capilaridad y presión. El primero se asocia con el movimiento del fluido en el seno del material por la presencia de microfisuras de tamaño capilar en su estructura interior. El agua tiende a ascender por estos vasos debido al efecto de su tensión superficial. También la presión hidrostática origina el flujo del agua a través de la masa del mortero. El fluido escurre a través de discontinuidades o poros que, al estar intercomunicados, favorecen su avance.

Al considerar los mecanismos de permeabilidad señalados en el sistema constructivo de las fábricas, estudios realizados revelan que la contribución atribuible a la capilaridad es ponderable si se presentan capilares de diámetro inferior a 0,5 mm y de pendiente próxima a la horizontal. Por el contrario, la permeabilidad derivada de la presión hidrostática resulta más acusada cuanto mayor sea el diámetro de los canales (superiores a 0,5 mm) y lógicamente cuanto mayor sea la presión ejercida por el agua. Tal presión depende principalmente de la velocidad del viento incidente. De la cuantificación de ambos mecanismos se desprende que las aportaciones causadas por la presión hidrostática son sensiblemente superiores a las originadas por capilaridad.

Habitualmente no es en la masa del mortero donde pueden localizarse las principales vías de penetración de humedad sino en la interfase de unión con las piezas de albañilería. Los fluidos siguen la línea de menor resistencia y si existen intersticios en la interfase ejecutada estos se convierten en pequeñas vías de acceso, que sumadas provocan una filtración evidente. Para asegurar la estanqueidad debe lograrse un contacto absoluto entre el mortero y las piezas de lo que se deduce la interrelación de esta propiedad con la adherencia. Como sabemos, en ésta incide especialmente la capacidad de retención de agua. Este factor permite controlar el fenómeno de exudación comentado anteriormente por el que los componentes de la masa con menor peso específico se elevan y los más pesados se sedimentan en la capa inferior.

El agua, por su menor densidad, asciende y origina [conducto|conductos] capilares en las juntas de mortero. En paralelo a este proceso, el asentamiento de las partículas debilitará el área superior de la junta donde pueden ocasionarse oquedades en el contacto con las piezas superiores que acarreen filtración. Se deduce que el área más crítica de las fábricas de albañilería radica en la interfase mortero-piezas. Por tanto, asegurar una suficiente capacidad de retención de agua en el mortero fresco, que garantice la adherencia, redundará igualmente en la estanqueidad de los cerramientos vistos.

Otro aspecto para aumentar la estanqueidad en relación con la adherencia del mortero radica en aumentar la cantidad de cemento y la utilización de aditivos hidrofugantes. Sin embargo, si la cantidad de cemento es excesiva pueden aparecer retracciones que generen fisuras apareciendo nuevamente el problema de filtraciones que queríamos evitar. La aportación de cal hidratada proporciona también una mayor estanqueidad al agua de lluvia y permeabilidad al vapor de agua. Este componente provoca que el mortero seque de dentro a fuera por lo que si existe agua sobrante se evaporará sin generar humedades


En consecuencia, es necesario una dosificación muy precisa y controlada en la elaboración del mortero o acudir a una mezcla ya preparada, como es el caso de los morteros secos industriales.


Ejecución

El aspecto más relevante relativo a la estanqueidad en su relación con la puesta en obra del mortero radica en la ejecución de las llagas (juntas verticales). Estas uniones deben quedar totalmente rellenas en todo el espesor del muro o cerramiento. Colmatar la junta sólo por el exterior aumenta siempre las posibilidades de filtración.

Fabri13.png
Tabla: Resumen de estanqueidad

Estabilidad

Nos referimos en este apartado a la estabilidad del mortero en sentido dimensional, es decir, principalmente a evitar o controlar el efecto de su retracción. Como el resto de materiales los morteros a lo largo de su vida útil sufren cambios de volumen debidos a diferentes causas. En la Guía General se trataban las características alteraciones dimensionales del mortero debidas a su inherente proceso de consolidación desde el estado fresco al endurecido.

Distinguíamos así retracciones plásticas de secado y térmicas como causas que derivaban en la contracción final del mortero. Estas variaciones se producen en las fases de fraguado y endurecimiento del material. Por ejemplo, la evaporación progresiva del agua de amasado y la estructura interna del mortero es discontinua por la existencia de poros y capilares originan la coexistencia de una fase líquida y otra aérea. Aparecen entonces tensiones superficiales que causan compresiones sobre las paredes de los intersticios acarreando la contracción del mortero. Este mecanismo se relaciona directamente con el tamaño de los poros existentes. Cuanto más elevado es el contenido en finos y el del conglomerante mayor es la retracción hidráulica potencialmente alcanzable. Además, el mortero al interaccionar con las unidades de fábrica sufre la absorción de éstas incrementándose su retracción hidráulica. Este efecto es más acusado cuanto mayor es la velocidad de absorción inicial por la succión de las piezas en contacto.

Habitualmente los parámetros que aumentan la retracción o la hacen más evidente son:

  • alto contenido en áridos muy finos.
  • excesiva cantidad de cemento y agua.
  • sequedad del ambiente y cambios de temperatura.
  • espesores de junta grandes.

Los cambios de volumen por causas térmicas ocasionan contracciones y dilataciones que diferencialmente entre los elementos de la fábrica no son significativas. Sí son ponderables al considerar globalmente el muro o cerramiento ejecutado si no se prevén las juntas adecuadas.

Con todo, las retracciones de los morteros en las juntas, no suelen ser problemáticas. Lógicamente, porque los volúmenes o espesores que representa, no pueden dar origen a alteraciones dimensionales considerables, por su reducido tamaño, en comparación con su aplicación en revestimientos.

Fabri14.png
Tabla: Resumen Estabilidad Dimensional

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