El mortero es una pasta trabajable que se endurece para unir bloques de construcción como piedras , ladrillos y unidades de mampostería de hormigón , para rellenar y sellar los huecos irregulares entre ellos, distribuir el peso de ellos de manera uniforme y, a veces, para agregar colores o patrones decorativos a las paredes de mampostería . En su sentido más amplio, el mortero incluye brea , asfalto y barro blando o arcilla, como los que se usan entre los ladrillos de barro , así como mortero de cemento. La palabra "mortero" proviene del francés antiguo mortier , "mortero de construcción, yeso; cuenco para mezclar" (siglo XIII). [1]
El mortero de cemento se endurece cuando se cura, lo que da como resultado una estructura de agregado rígido; 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 utilizando una mezcla de arena , un aglutinante y agua. El aglutinante más común desde principios del siglo XX es el cemento Portland , pero la antigua cal aglutinante (que produce mortero de cal ) 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 edificios y estructuras históricas, 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.
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Los primeros morteros estaban hechos de barro y arcilla , [2] como lo demuestran los edificios del décimo milenio a. C. de Jericó y del octavo milenio a. C. de Ganj Dareh . [2]
Según Roman Ghirshman , la primera evidencia de que los humanos utilizaron algún tipo de mortero fue en Mehrgarh , Baluchistán , en lo que hoy es Pakistán, construido con ladrillos secados al sol en el año 6500 a. C. [3]
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 utilizó como 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 de humedad. [4]
En el subcontinente indio , se han observado múltiples tipos de cemento en los sitios de la civilización del valle del Indo , y el yeso aparece en sitios como el asentamiento urbano de Mohenjo-Daro , que data de antes del 2600 a. C.
El cemento de yeso, que era " de color 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 los exteriores de " edificios de aspecto importante ". El mortero de betún también se utilizó con menor frecuencia, incluso en el Gran Baño de Mohenjo-Daro. [5] [6]
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. [7] En las pirámides egipcias posteriores, el mortero estaba hecho de yeso o cal. [8] El mortero de yeso era esencialmente una mezcla de yeso y arena y era bastante blando.
Las construcciones babilónicas del segundo milenio a. C. utilizaban cal o brea como mortero.
Históricamente, la construcción con hormigón y mortero apareció después en Grecia . La excavación del acueducto subterráneo de Megara reveló que un depósito estaba recubierto con un mortero puzolánico de 12 mm de espesor. Este acueducto data de c. 500 a. C. [9] El mortero puzolánico es un mortero a base de cal, pero está hecho con un aditivo de ceniza volcánica que le permite endurecerse bajo el agua; por eso se lo conoce como cemento hidráulico. Los griegos obtenían la ceniza volcánica de las islas griegas Thira y Nisiros , o de la entonces colonia griega de Dicaearchia ( Pozzuoli ) cerca de Nápoles, Italia. Los romanos mejoraron más tarde el uso y los métodos de fabricación de lo que se conoció como mortero y cemento puzolánico. [8] Incluso más tarde, los romanos utilizaron un mortero sin puzolana utilizando terracota triturada , introduciendo óxido de aluminio y dióxido de silicio en la mezcla. Este mortero no era tan fuerte como el mortero puzolánico, pero, al ser más denso, resistía mejor la penetración del agua. [10]
En la antigua China no se disponía de mortero hidráulico, posiblemente debido a la falta de ceniza volcánica. Alrededor del año 500 d. C., se mezclaba sopa de arroz glutinoso con cal apagada para elaborar un mortero de arroz glutinoso compuesto inorgánico-orgánico que tenía más fuerza y resistencia al agua que el mortero de cal. [11] [12]
No se entiende cómo el arte de fabricar mortero hidráulico y cemento, que fue perfeccionado y tan extendido tanto por los griegos como por los romanos, se perdió después durante casi dos milenios. Durante la Edad Media , cuando se construían las catedrales góticas, el único ingrediente activo del mortero era la cal. Como el mortero de cal curado puede degradarse en contacto con el agua, muchas estructuras sufrieron a lo largo de los siglos los efectos de la lluvia arrastrada por el viento.
El mortero de cemento Portland ordinario , comúnmente conocido como mortero OPC o simplemente mortero de cemento, se crea mezclando cemento Portland ordinario en polvo , agregado fino y agua.
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 finales del siglo XIX y en 1930 se había vuelto más popular que el mortero de cal como material de construcción. Las ventajas del cemento Portland son que fragua duro 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 utilizarse para la reparación o rejuntado de edificios antiguos construidos con mortero de cal, que requieren la flexibilidad, suavidad y transpirabilidad de la cal para funcionar correctamente. [13] [14]
En los Estados Unidos y otros países, se utilizan generalmente cinco tipos estándar de mortero (disponibles como productos premezclados secos) tanto para construcciones nuevas como para reparaciones. Las resistencias del mortero cambian según la proporción de mezcla para cada tipo de mortero, que se especifica en las normas ASTM . Estos productos de mortero premezclado se designan con una de las cinco letras M, S, N, O y K. El mortero tipo M es el más resistente y el tipo K el más débil. La proporción de mezcla siempre se expresa en volumen de .
Estas letras tipográficas aparentemente están tomadas de las letras alternativas de las palabras " M a S o N w O r K ". [15]
Los morteros de cemento polimérico (PCM) son materiales que se fabrican reemplazando parcialmente los aglutinantes de hidrato de cemento del mortero de cemento convencional con polímeros. Los aditivos poliméricos incluyen látex o emulsiones , polvos poliméricos redispersables, polímeros solubles en agua, resinas termoendurecibles líquidas y monómeros. [16] 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 una pared tradicional de ladrillo, bloque o piedra. Está diseñado principalmente para reparar estructuras de hormigón. El uso de plásticos recuperados en morteros se está investigando y está ganando terreno. [17] Se está estudiando activamente la despolimerización del PET para usarlo como aglutinante polimérico para mejorar los morteros. [18] [19] [20]
La velocidad de fraguado se puede aumentar utilizando piedra caliza impura en el horno , para formar una cal hidráulica que fraguará al entrar en contacto con el agua. Dicha cal debe almacenarse como polvo seco. Alternativamente, se puede agregar un material puzolánico , como arcilla calcinada o polvo de ladrillo, a la mezcla de mortero. La adición de un material puzolánico hará que el mortero fragüe razonablemente rápido por reacción con el agua.
Sería problemático utilizar 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 cierto grado de flexibilidad para adaptarse a terrenos cambiantes u otras condiciones cambiantes. El mortero de cemento es más duro y permite poca flexibilidad. El contraste puede provocar que la mampostería se agriete cuando hay dos morteros en una misma pared.
El mortero de cal se considera transpirable, ya que permite que la humedad se desplace libremente y se evapore de la superficie. En los edificios antiguos con paredes que se desplazan con el tiempo, se pueden encontrar grietas que permiten que el agua de lluvia entre en la estructura. El mortero de cal permite que esta humedad escape por evaporación y mantiene la pared seca. Rejuntar o revocar una pared antigua con mortero de cemento detiene la evaporación y puede causar problemas asociados con la humedad detrás del cemento.
La puzolana es una ceniza volcánica fina y arenosa . Originalmente se descubrió y extrajo en Pozzuoli , cerca del monte Vesubio en Italia, y posteriormente también se extrajo en otros sitios. Los romanos descubrieron que la puzolana añadida al mortero de cal permitía que la cal fraguase con relativa rapidez e incluso bajo el agua. Vitruvio , el arquitecto romano, habló de cuatro tipos de puzolana. Se encuentra en todas las zonas volcánicas de Italia en varios colores: negro, blanco, gris y rojo. Desde entonces, la puzolana se ha convertido en un término genérico para cualquier aditivo silíceo y/o aluminoso a la cal apagada para crear cemento hidráulico. [21]
Finamente molido y mezclado con cal, es un cemento hidráulico, como el cemento Portland, y forma un mortero fuerte que fragua también bajo el agua.
A medida que el mortero se endurece, la atmósfera actual queda encerrada en él y proporciona así una muestra para el análisis. Varios factores afectan a la muestra y aumentan el margen de error del análisis. [22] [23] [24] [25] La datación por radiocarbono del mortero comenzó 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 aún más por diferentes grupos (un equipo internacional dirigido 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 creó y publicó el primer estudio de intercomparación (MODIS) en 2017. [26] [27]
... En algunos de los edificios de aspecto importante, se utilizó cemento de yeso de un color gris claro en el exterior para evitar que el mortero de barro se desmoronara. En un desagüe muy bien construido del período Intermedio, el mortero que se utilizó contiene un alto porcentaje de cal en lugar de yeso. Se descubrió que el betún se había utilizado solo en un lugar en Mohenjo-daro. Esto fue en la construcción del gran baño ...
Se descubrió que se había utilizado cemento de yeso en la construcción de un pozo en Mohenjo-Daro. El cemento era de color gris claro y contenía arena, arcilla, trazas de carbonato de calcio y un alto porcentaje de cal...
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