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    Diseño de Mezclas de Mortero

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    Alejandra Moreno Suarez
    El documento describe los diferentes tipos y usos de morteros. Explica que el mortero es una mezcla homogénea de cemento, agregado fino (arena), agua y posiblemente aditivos. Detalla los dos tipos principales de morteros según su endurecimiento (aéreos e hidráulicos), y según los materiales que los componen (calcáreos, de yeso, de cal y cemento, de cemento). También explica propiedades del mortero tanto en estado plástico como endurecido, como la manejabilidad, retención de

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    Diseño de Mezclas de Mortero

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    Alejandra Moreno Suarez
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    El documento describe los diferentes tipos y usos de morteros. Explica que el mortero es una mezcla homogénea de cemento, agregado fino (arena), agua y posiblemente aditivos. Detalla los dos tipos principales de morteros según su endurecimiento (aéreos e hidráulicos), y según los materiales que los componen (calcáreos, de yeso, de cal y cemento, de cemento). También explica propiedades del mortero tanto en estado plástico como endurecido, como la manejabilidad, retención de

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    DISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERO (1)

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    El documento describe los diferentes tipos y usos de morteros. Explica que el mortero es una mezcla homogénea de cemento, agregado fino (arena), agua y posiblemente aditivos. Detalla los dos tipos principales de morteros según su endurecimiento (aéreos e hidráulicos), y según los materiales que los componen (calcáreos, de yeso, de cal y cemento, de cemento). También explica propiedades del mortero tanto en estado plástico como endurecido, como la manejabilidad, retención de

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    Diseño de Mezclas de Mortero

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    Alejandra Moreno Suarez
    El documento describe los diferentes tipos y usos de morteros. Explica que el mortero es una mezcla homogénea de cemento, agregado fino (arena), agua y posiblemente aditivos. Detalla los dos tipos principales de morteros según su endurecimiento (aéreos e hidráulicos), y según los materiales que los componen (calcáreos, de yeso, de cal y cemento, de cemento). También explica propiedades del mortero tanto en estado plástico como endurecido, como la manejabilidad, retención de

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    El mortero es un material de muy alto uso, en especial con la

    introducción de la mampostería estructural

    Muchos usos y Variadas resistencias

    «EL MORTERO ES UNA MEZCLA HOMOGENEA DE UN MATERIAL


    CEMENTANTE (CEMENTO), UN MATERIAL DE RELLENO (AGREGADO FINO
    O ARENA), AGUA Y EN ALGUNOS CASOS ADITIVOS Y/O ADICIONES Y/O
    COLORANTES»

    PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO


    Para empezar a realizar la dosificación se deben conocer
    Los datos de la obra y las propiedades de los materiales
    que se van a utilizar o que se encuentren disponibles
    para su uso
    1. Datos de la Obra:
    2. Datos de los Materiales:
    TIPOS Y USOS DE LOS MORTEROS:
    • De acuerdo a su endurecimientos hay dos tipos de Morteros:

    1. Los aéreos: Son aquellos que se endurecen al aire debido a la perdida de agua por
    secado; fraguando lentamente por carbonatación.
    2. Hidráulicos o acuáticos que endurecen bajo el agua. Desarrollan resistencias altas
    tempranas

    • De acuerdo a los materiales que lo componen, pueden ser:

    1. Morteros calcáreos: (sin cemento) cuando tiene cal como aglomerante (aéreos o
    hidráulicos)

    Las cales mas conocidas son la blanca y la gris (dolomita); la arena disminuye el
    agrietamiento por contracciones del mortero en el proceso de perdida de agua de amasado.
    Arena con aristas (angulares) y sin materia Orgánica.
    La proporción de Cal-arena mas usada para revoque es de 1 -2 y para mampostería
    simple de 1-3 o de 1-4.
    Si la proporción aumenta el mortero pierde ductilidad y trabajabilidad

    La carbonatación es una reacción química en la que el hidróxido de calcio


    reacciona con el dióxido de carbono y forma carbonato cálcico insoluble:
    Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
    2. Morteros de yeso: Se preparan con yeso hidratado con agua. El contenido
    de agua es variable

    según el grado de cocción, calidad y finura de molido del yeso. En obras


    corrientes se agrega el 50%, para estucos el 60% y para moldes el 70%. El
    mortero se prepara a medida que se necesita, pues comienza a fraguar a los
    cinco minutos y termina mas o menos en un cuarto de hora.

    3. Morteros de cal y cemento: Son aconsejables cuando se busca gran


    trabajabilidad, buena retención de agua y alta resistencia (superior a la de los
    morteros de cal; en estos morteros se sustituye parte del cemento por cal, razón
    por la cual se les conoce también como Morteros de Cemento Rebajado. NSR-10
    Máximo 10% del volumen del cemento
    Las relaciones de mezcla mas usadas varían entre l:2:6 y l:2:10 de cemento, cal y
    arena y el agua
    necesaria varía de acuerdo a la composición del mortero y a la consistencia deseada.
    Si el contenido de cemento es alto, el mortero será de alta resistencia y de poco tiempo
    entre amasado y colocación, será mas o menos trabajable y tiene una contracción del
    3% si el mortero es seco; en cambio si el contenido de cal es alto tendrá menor
    resistencia, será mayor el tiempo entre amasado y colocación, será mas plástico y
    permeable, pero tendrá mayor retracción. Si el contenido de arena es alto, la
    resistencia disminuirá y será poco trabajable, pero tendrá poca retracción. Por lo
    anterior debe buscarse una combinación adecuada a las condiciones de obra.
    4. Morteros de cemento: Son los mas empleados en Colombia, se
    componen de arena y cemento Portland. Este mortero tiene altas resistencias y
    sus condiciones de trabajabilidad son variables de acuerdo a la proporción de
    cemento y arena usados. Es hidráulico y debe prepararse teniendo en cuenta que
    haya el menor tiempo posible entre el amasado y la colocación; se acostumbra
    mezclarlo en obra, revolviendo primero el cemento y la arena y después
    adicionando el agua
    USOS DEL MORTERO
    La norma mas difundida es la ASTM-270, la cual clasifica los morteros de pega por
    propiedades mecánicas y por dosificación.
    En esta norma se aceptan 5 tipos de mortero en orden decreciente de resistencia
    NSR -10
    Propiedades del Mortero en estado Plastico

    1. Manejabilidad: Es una medida de la facilidad de manipulación de la mezcla,


    está relacionada con la consistencia: f(arena y cemento y de la forma, textura y módulo de
    finura de la arena

    Para medir la manejabilidad del mortero se usa el


    ensayo de fluidez descrito en la Norma NTC No. 111,
    EJEMPLO

    https://www.youtube.com/watch?v=F4nvjiEePHw
    2. Retención de agua: se refiere a la capacidad del mortero de mantener su
    plasticidad cuando queda en contacto con la superficie sobre la que va a ser colocado, por
    ejemplo un ladrillo; f(agregar cal, o aumentar el contenido de finos en la arena, adicionar
    aditivos plastificantes o incorporadores de aire).

    3. Velocidad de endurecimiento: Los tiempos de fraguado inicial y final están entre 2 y


    24 horas; dependen de la composición de la mezcla y de las condiciones ambientales f(clima
    y humedad.)

    Propiedades del Mortero en estado Endurecido

    1. Retracción: Se debe a la retracción de la pasta de cemento, cuando tiene altos


    contenidos de cemento. f(utilizar arenas con granos de textura rugosa, y tener en cuenta el
    clima caliente y vientos, el agua tiende a evaporarse mas rápidamente produciendo
    tensiones internas en el mortero, que se traducen en grietas visibles. La retracción es
    proporcional al espesor de la capa, a la riqueza en cemento de la mezcla y a la mayor
    absorción de la pared sobre la que se vaya a aplicar.

    2. Adherencia: Es la capacidad de absorber, tensiones normales y tangenciales a la


    superficie que une el mortero y una estructura, es decir a la capacidad de responder
    monolíticamente con las piezas que une ante solicitudes de carga.
    3. Resistencia: Si es utilizado como pega, debe proporcionar una unión
    resistente. Si va a ser utilizado para soportar cargas altas y sucesos, tal es el caso de la
    mampostería estructural, debe poseer una alta resistencia a la compresión. F(cemento)

    4. Durabilidad: Se define como la resistencia que presenta el mortero ante


    agentes externos como: Baja temperatura, penetración de agua, desgaste por abrasión y
    agentes corrosivos. En general, se puede decir que morteros de alta resistencia a la
    compresión tienen buena durabilidad.

    5. Apariencia: juega un importante papel en las mamposterías de ladrillo


    a la vista; para lograr una buena apariencia es necesario aplicar morteros de
    buena plasticidad.
    Resistencia de Diseño: - Mortero de Pega

    Si No hay datos

    Interpolar
    Resistencia de Diseño: - Mortero de Inyeccion

    Preferiblemente
    Diseño de la mezcla:

    Dosificar un mortero para una resistencia a la compresión a los 28 días de


    210 kg/cm3 (3000 psi).

    • Se utilizara en Dovelas para Mampostería f’m = 105 kg/cm2


    • El mortero es plástico con una fluidez entre 120%.
    • El módulo de finura de la arena es 3.0.
    • Ensayos de laboratorio sobre los materiales:

    -Densidad del cemento = 3.08 g/cm3 = 3080 kg/m3


    - Densidad de la arena (Peso especifico de la arena saturada y
    superficialmente seca) = 2.55 g/cm3
    -Peso unitario suelto de la arena =1.6 g/cm3
    -El volumen de aire incluido es de 3.5% aproximadamente y se refiere a la
    cantidad de aire que en forma de burbujas queda atrapado en la masa del
    mortero una vez compactado.
    Diseño de la mezcla:

    1. Calculo de la cantidad de cemento

    Para 210 se tiene 525


    kg/m3 de cemento

    Fuente: Laboratorio de Ensayos Universidad Nacional


    Diseño de la mezcla:

    2. Calculo de la relación agua/cemento


    Relación A/C vs, Resistencia a la Compresión a los 28 días (kg/cm 2

    Para 210 se tiene una relacion A/C = 0.50

    Luego:

    Agua = 0.5x525 =262.5 kg/m3


    Ver archivo Excel - Julio Torres
    Nota: Si se tiene en cuenta La durabilidad se afecta la relación A/C
    262.5 litros/m3
    Reducir el
    cemento y el
    agua
    Fuente: Laboratorio de Ensayos Universidad Nacional
    Otras Graficas

    Fuente: Laboratorio de Ensayos Universidad Nacional


    3. Calculo de la cantidad de agregado - Contenido de Arena

    Varena = 1 – Vcemento – Vagua – Vaditivo - Vaire

    Volumen de Cemento: Volumen de Agua:

    Vcemento = 525/3080 =0.17 m3/m3 Vaguao = 262.5 litros =0.2625 m3/m3

    Volumen de Aire:

    Vaire = 0.035 m3/m3

    Datos: Dosificar un mortero para una resistencia a la compresión a los 28 días de 210 kg/cm3 (3000 psi).

    • Se utilizara en Dovelas para Mampostería f’m = 105 kg/cm2


    • El mortero es plástico con una fluidez entre 120%.
    • El módulo de finura de la arena es 3.0.
    • Ensayos de laboratorio sobre los materiales:

    -Densidad del cemento = 3.08 g/cm3 = 3080 kg/m3


    -Peso especifico de la arena saturada y superficialmente seca = 2.55 g/cm3
    -Peso unitario suelto de la arena =1.6 g/cm3
    Varena = 1 – 0.17 – 0.26 – 0.035 = 0.535 m3/m3

    Masa de la arena = Volumen x densidad = 0.535 x 2550 = 1364.25 kg/m3

    Masa unitaria suelta = 1364.25 / 1600 = 0.853 m3/m3

    PROPORCIONES iniciales:

    1 : 262.5/525=0.50 : 1364.25/525 = 2.59

    Cemento Agua Arena Sumas

    Masa (kg/m3) 525 262.5 1364.25 2151.75

    Vol. Abs (m3) 0.17 0.2625 0.535 0.035 1.0025

    Proporciones 1 0.5 2.6

    Se procede a realizar los ajustes de la mezcla con ensayos inclusive se puede realizar
    correcciones por humedad del agregado manteniendo siempre la relación A/C

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