Mortero (mampostería)
Mortar es una pasta trabajable que se endurece para unir bloques de construcción como piedras, ladrillos y unidades de mampostería de concreto, para llenar y sellar los espacios irregulares entre ellos, distribuir el peso de manera uniforme y a veces para agregar colores o patrones decorativos a las paredes de mampostería. En su sentido más amplio, la argamasa incluye brea, asfalto y lodo blando o arcilla, como los que se usan entre adobes, así como la argamasa de cemento. La palabra "mortero" proviene del francés antiguo mortier, "mortero de construcción, yeso; recipiente para mezclar." (13c.).
El mortero de cemento se vuelve duro cuando cura, lo que da como resultado una estructura agregada rígida; sin embargo, el mortero funciona como un componente más débil que los bloques de construcción y sirve como elemento de sacrificio en la mampostería, porque el mortero es más fácil y menos costoso de reparar que los bloques de construcción. Los albañiles suelen hacer morteros con una mezcla de arena, un aglutinante y agua. El aglutinante más común desde principios del siglo XX es el cemento Portland, pero el antiguo mortero de cal aglutinante todavía se usa en algunas construcciones nuevas especiales. La cal, el mortero de cal y el yeso en forma de yeso de París se utilizan particularmente en la reparación y rejuntado de estructuras y edificios históricos, de modo que los materiales de reparación sean similares en rendimiento y apariencia a los materiales originales. Existen varios tipos de morteros de cemento y aditivos.
Mortero antiguo
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Los primeros morteros estaban hechos de barro y arcilla, como se demostró en los edificios del décimo milenio a. C. de Jericó y del octavo milenio a. C. de Ganj Dareh.
Según Roman Ghirshman, la primera evidencia de humanos usando una forma de mortero fue en Mehrgarh de Baluchistán en lo que hoy es Pakistán, construido con ladrillos secados al sol en el año 6500 a.
El mortero de yeso, también llamado yeso de París, se utilizó en la construcción de muchas estructuras antiguas. Está hecho de yeso, que requiere una temperatura de cocción más baja. Por lo tanto, es más fácil de hacer que el mortero de cal y fragua mucho más rápido, lo que puede ser una razón por la que se usó como el mortero típico en la construcción antigua de arcos y bóvedas de ladrillo. El mortero de yeso no es tan duradero como otros morteros en condiciones húmedas.
En el subcontinente indio, se han observado múltiples tipos de cemento en los sitios de la civilización del valle del Indo, con yeso que aparece en sitios como el asentamiento de la ciudad de Mohenjo-Daro, que data de antes del 2600 a.
Cemento de yeso que era "gris claro y contenía arena, arcilla, trazas de carbonato de calcio y un alto porcentaje de cal" se utilizó en la construcción de pozos, desagües y en el exterior de "edificios de aspecto importante." El mortero bituminoso también se usó con una frecuencia más baja, incluso en el Gran Baño en Mohenjo-daro.
En las primeras pirámides egipcias, que se construyeron durante el Imperio Antiguo (~2600-2500 a. C.), los bloques de piedra caliza estaban unidos por un mortero de barro y arcilla, o arcilla y arena. En las pirámides egipcias posteriores, el mortero estaba hecho de yeso o cal. El mortero de yeso era esencialmente una mezcla de yeso y arena y era bastante blando.
En las construcciones babilónicas del segundo milenio a. C. se usaba cal o brea como mortero.
Históricamente, la construcción con hormigón y mortero apareció a continuación en Grecia. La excavación del acueducto subterráneo de Megara reveló que un depósito estaba revestido con un mortero puzolánico de 12 mm de espesor. Este acueducto data de c. 500 a. El mortero puzolánico es un mortero a base de cal, pero está elaborado con un aditivo de ceniza volcánica que le permite endurecerse bajo el agua; por lo que se le conoce como cemento hidráulico. Los griegos obtuvieron la ceniza volcánica de las islas griegas Thira y Nisiros, o de la entonces colonia griega de Dicaearchia (Pozzuoli) cerca de Nápoles, Italia. Posteriormente, los romanos mejoraron el uso y los métodos de fabricación de lo que se conoció como mortero y cemento puzolánico. Incluso más tarde, los romanos utilizaron un mortero sin puzolana utilizando terracota triturada, introduciendo en la mezcla óxido de aluminio y dióxido de silicio. Este mortero no era tan fuerte como el mortero puzolánico, pero, al ser más denso, resistía mejor la penetración del agua.
El mortero hidráulico no estaba disponible en la antigua China, posiblemente debido a la falta de ceniza volcánica. Alrededor del año 500 EC, la sopa de arroz pegajoso se mezcló con cal apagada para hacer un mortero de arroz pegajoso compuesto orgánico-inorgánico que tenía más fuerza y resistencia al agua que el mortero de cal.
No se entiende cómo el arte de hacer mortero y cemento hidráulico, que fue perfeccionado y en tan extendido uso tanto por griegos como por romanos, se perdió luego durante casi dos milenios. Durante la Edad Media, cuando se construían las catedrales góticas, el único ingrediente activo del mortero era la cal. Dado que el mortero de cal curado puede degradarse por el contacto con el agua, muchas estructuras sufrieron a lo largo de los siglos por la lluvia arrastrada por el viento.
Mortero ordinario de cemento Portland
Fue inventado en 1794 por Joseph Aspdin y patentado el 18 de diciembre de 1824, en gran parte como resultado de los esfuerzos por desarrollar morteros más resistentes. Se hizo popular a fines del siglo XIX y en 1930 se volvió más popular que el mortero de cal como material de construcción. Las ventajas del cemento Portland es que fragua fuerte y rápidamente, lo que permite un ritmo de construcción más rápido. Además, se requieren menos trabajadores calificados para construir una estructura con cemento Portland.
Como regla general, sin embargo, el cemento Portland no debe usarse para reparar o rejuntar edificios antiguos construidos con mortero de cal, que requieren la flexibilidad, suavidad y transpirabilidad de la cal para funcionar correctamente.
En los Estados Unidos y otros países, se utilizan en general cinco tipos estándar de mortero (disponible como productos secos pre mezclados) tanto para la construcción como para la reparación. Fortalezas de cambio de mortero basadas en la relación de mezcla para cada tipo de mortero, que se especifican en las normas ASTM. Estos productos de mortero premixed son designados por una de las cinco letras, M, S, N, O y K. El mortero tipo M es el más fuerte, y el tipo K el más débil. La relación de mezcla se expresa siempre por volumen cemento de Portland: cal: arena{displaystyle {text{Portland cement: lime: sand}}}.
| Tipo de mortero | Portland Cement | Lime | Sand |
|---|---|---|---|
| M | 1 | 1/4 | 3-1/2 |
| S | 1 | 1/2 | 4-1/2 |
| N | 1 | 1 | 6 |
| O | 1 | 2 | 9 |
| K | 1 | 3 | 12 |
Estas letras tipo aparentemente se tomaron de las letras alternas de las palabras "MaSoN w OrK".
Mortero de cemento polimérico
Los morteros de cemento polimérico (PCM) son los materiales que se fabrican reemplazando parcialmente los aglutinantes de hidratos de cemento del mortero de cemento convencional con polímeros. Las mezclas poliméricas incluyen látex o emulsiones, polvos poliméricos redispersables, polímeros solubles en agua, resinas termoestables líquidas y monómeros. Aunque aumentan el costo de los morteros cuando se usan como aditivo, mejoran las propiedades. El mortero polimérico tiene una baja permeabilidad que puede ser perjudicial para la acumulación de humedad cuando se usa para reparar un muro tradicional de ladrillo, bloque o piedra. Está diseñado principalmente para la reparación de estructuras de hormigón. El uso de plásticos recuperados en morteros se investiga y gana terreno. Se está estudiando activamente la despolimerización del PET para usarlo como aglutinante polimérico para mejorar los morteros.
Mortero de cal
La velocidad de fraguado se puede aumentar utilizando piedra caliza impura en el horno, para formar una cal hidráulica que fraguará al contacto con el agua. Tal cal debe almacenarse como un polvo seco. Alternativamente, se puede agregar a la mezcla de mortero un material puzolánico como arcilla calcinada o polvo de ladrillo. La adición de un material puzolánico hará que el mortero fragüe razonablemente rápido por reacción con el agua.
Sería problemático usar morteros de cemento Portland para reparar edificios antiguos construidos originalmente con mortero de cal. El mortero de cal es más blando que el mortero de cemento, lo que permite que la mampostería tenga un cierto grado de flexibilidad para adaptarse a los cambios de suelo u otras condiciones cambiantes. El mortero de cemento es más duro y permite poca flexibilidad. El contraste puede hacer que el ladrillo se agriete donde los dos morteros están presentes en una sola pared.
El mortero de cal se considera transpirable porque permitirá que la humedad se mueva libremente y se evapore de la superficie. En edificios antiguos con paredes que se mueven con el tiempo, se pueden encontrar grietas que permiten el ingreso de agua de lluvia a la estructura. El mortero de cal permite que esta humedad se escape por evaporación y mantiene la pared seca. El rejuntado o enlucido de una pared vieja con mortero de cemento detiene la evaporación y puede causar problemas asociados con la humedad detrás del cemento.
Mortero puzolánico
La puzolana es una ceniza volcánica arenosa fina. Originalmente se descubrió y excavó en Pozzuoli, cerca del Monte Vesubio en Italia, y posteriormente también se extrajo en otros sitios. Los romanos aprendieron que la puzolana añadida al mortero de cal permitía que la cal se solidificara relativamente rápido e incluso bajo el agua. Vitruvio, el arquitecto romano, habló de cuatro tipos de puzolanas. Se encuentra en todas las zonas volcánicas de Italia en varios colores: negro, blanco, gris y rojo. Desde entonces, puzolana se ha convertido en un término genérico para cualquier aditivo silíceo y/o aluminoso de la cal apagada para crear cemento hidráulico.
Finamente molido y mezclado con cal, es un cemento hidráulico, como el cemento Portland, y forma un mortero resistente que también fragua bajo el agua.
Datación por radiocarbono
A medida que el mortero se endurece, la atmósfera actual queda encerrada en el mortero y, por lo tanto, proporciona una muestra para el análisis. Varios factores afectan la muestra y elevan el margen de error para el análisis. La posibilidad de utilizar la datación por radiocarbono como herramienta para la datación con mortero se introdujo ya en la década de 1960, poco después de que se estableciera el método (Delibrias y Labeyrie 1964; Stuiver y Smith 1965; Folk y Valastro 1976). Los primeros datos fueron proporcionados por van Strydonck et al. (1983), Heinemeier et al. (1997) y Ringbom y Remmer (1995). Los aspectos metodológicos fueron desarrollados por diferentes grupos (un equipo internacional encabezado por la Universidad Åbo Akademi y equipos de CIRCE, CIRCe, ETHZ, Poznań, RICH y el laboratorio Milano-Bicocca). Para evaluar los diferentes métodos de extracción de carbono antropogénico para la datación por radiocarbono, así como para comparar los diferentes métodos de datación, es decir, radiocarbono y OSL, se estableció y publicó el primer estudio de intercomparación (MODIS) en 2017.