morteros, cal y revestimientos de tierra

7/21/2019 Morteros, Cal y Revestimientos de Tierra

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Morteros, Cal y Revestimientos de Tierra

Escuela de Arquitectura de la TierraBrfim (Tarragona) Espaawww.arquitecturadelatierra.com

Coordinador Dosier: Jess A. MrmolBrfim, Noviembre 2014


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I.-Historia de los Morteros1.-Morteros Prehistricos2.-Morteros Egipcios

2.1.-Yesos de Colocacin2.2.-Yesos de Acabado2.3.-Yesos de Decoracin

3.-Morteros Griegos4.-Morteros Romanos5.-Morteros Medievales

6.-Morteros Modernos7.-Morteros Actuales

II.-Morteros en la Actualidad1.-Introduccin2.-Tipos de Mortero

2.1.-Segn Conglomerante o Caracterstica Especfica2.2.-Segn su Uso o Aplicacin2.3.-Segn su Mtodo de Fabricacin2.4.-Segn su Forma de Suministro

3.-Componentes de los Morteros3.1.-Arenas3.2.-Agua3.3.-Adiciones3.4.-Aditivos3.5.-Pigmentos

4.-Propiedades y Ensayos de los Morteros4.1.-Ensayos en Mortero Fresco4.2.-Ensayos en Mortero Endurecido

III.-Morteros de Barro1.-La Tierra como Material de Construccin. Identificacin y

Caracterizacin1.1.-Composicin Mineralgica de la Tierra

1.2.-Composicin Granulomtrica de la Tierra1.3.-Tipo de Minerales y Composicin Qumica de la Tierra

2.-Caractersticas y Ensayos de los Morteros de Barro2.1.-Retraccin2.2.-Resistencia a las Acciones Mecnicas

IV.-Morteros de Cal1.-La Cal como Conglomerante

1.1.-El Ciclo de la Cal1.2.-Tipos de Cal y Comparativas

2.-Morteros de Cal2.1.-Comparativa entre Morteros de Cal y Cemento2.2.-Consideraciones previas sobre Cal y sus Morteros2.3.-Morteros de Cal: Definiciones y Clasificaciones2.4.-Cal Area: Caractersticas y Normativa2.5.-Cal Hidrulica: Caractersticas y Normativa2.6.-Ventajas de los Morteros de Cal



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V.-Revocos con Morteros de Cal1.-Introduccin

1.1.-Morteros de Cal Industrial1.2.-Morteros de Cal realizados en Obra

1.3.-Condiciones del Revestimiento y Tipo de Mortero a Elegir1.4.-Dosificaciones Recomendadas para Morteros Puros de Cal1.5.-Dosificaciones Recomendadas para Morteros Mixtos deCal y Cemento

2.-Revestimientos con Morteros de Cal2.1.-Preparacin del Soporte (Muros de Piedra y Ladrillo)2.2.-Amasado del Mortero2.3.-Aplicacin del Mortero2.4.-Casos Singulares2.5.-Recomendaciones y Consejos (Morteros Puros y Mixtos)

3.-Estucos con Mortero de Cal

3.1.-Clasificacin de los Estucos3.2.-Ejecucin de los Estucos3.3.-Dosificaciones

4.-Encalado con Pasta o Lechada de Cal4.1.-Ejecucin del Encalado con Pasta o Lechada de Cal4.2.-Usos y Propiedades Adicionales de los Encalados con Pastao Lechada de Cal

5.-Mezcla de Cal y Yesos

VI.-Revocos de Tierra

1.-Introduccin1.1.-Revestimientos sobre Soporte Tierra1.2.-Concepto de Revestimiento1.3.-El Barro como Material de Revestimiento1.4.-Caractersticas Comparativas de los Materiales paraRevestimientos Naturales

2.-Revoques a Base de Tierra y Arena2.1.-Preparacin del Relleno de los Revoques2.2.-Revoques a Base de Tierra2.3.-Revoques a Base de Arena

3.-Revoques de Barro3.1.-Preparacin de la Superficie3.2.-Composicin del Revoque3.3.-Revoques Exteriores3.4.-Revoques Interiores3.5.-Reglas para la Aplicacin de Revoques3.6.-Barro Proyectado

4.-Revocos de Arcilla4.1.-Diferencia entre Arcilla y Barro4.2.-Ventajas de los Revocos de Arcilla4.3.-Desventajas de los Revocos de Arcilla4.4.-Caractersticas de la Mezcla4.5.-Preparacin de los Ingredientes4.6.-Herramientas para la Mezcla4.7.-Reglas para Aplicar un Revoco4.8.-Revoco de Arcilla con Paja4.9.-Revoco de Arcilla con Arena4.10.-Revoco de Arcilla con Arena y Paja

5.-Aditivos, Pinturas y Protecciones para la Tierra5.1.-Aditivos para Reforzar la Masa5.2.-Pinturas y Protecciones

VII.-Pavimentos de Tierra1.-Introduccin2.-Tratamientos Convencionales de los Suelos Arcillosos

2.1.-Sustitucin por otros Suelos2.2.-Mezcla con otros Suelos



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2.3.-Recompactacin de los Suelos2.4.-Control de las Condiciones de Humedad2.5.-Mezcla con Conglomerantes2.6.-Mezcla con otros Productos Estabilizantes

3.-Suelos Arcillosos con Cal3.1.-Reduccin de la Humedad Natural de Suelo3.2.-Modificacin de la Granulometra3.3.-Aumento de la Permabilidad3.4.-Mayor Trabajabilidad3.5.-Reduccin del ndice de Plasticidad3.6.-Reduccin del Potencial de Cambios Volumtricos3.7.-Modificacin de las Caractersticas de Compactacin3.8.-Aumento Inmediato de la Consistencia3.9.-Mayor Resistencia a Largo Plazo

4.-Suelos de Arcilla4.1.-Introduccin a los Pisos de Arcilla4.2.-Fases Constructivas de un Piso de Arcilla4.3.-Factores Importantes para la Construccin del Piso Naturalde Arcilla4.4.-Ventajas de los Pisos Naturales de Arcilla4.5.-Experiencia de un caso Prctico de Construccin de unSuelo de Barro

VIII.-Bibliografa



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1.-Morteros Prehistricos

La cal como ligante y el mortero de cal se mencionan ya en la Biblia(Deuteronomio 5-27,2). El descubrimiento de las propiedades ligantes de lacal es tema de especulacin. Algunos autores (Furlan, 1975) renuncian a

datar los primeros morteros de cal, mientras que otros (Malinowski, 1991)lo sitan muy al comienzo de la Historia del hombre, cuando ste empez ausar el fuego para calentarse en cuevas de rocas calizas o cuando sepreparaba la comida en hogares construidos de dicho material. La calizacalcinada se apagaba en contacto con la humedad o la lluvia, y el polvoresultante tena propiedades ligantes de materiales.

Una de las primeras aplicaciones de la cal apagada fue como tinte enpinturas en cuevas (Malinowski, 1991). En Turqua, en la villa neoltica deatal Hyk (6.000 a. J.C.) el enyesado que recubre suelos y muros, y quesirve de soporte a pinturas y al modelado de animales en los templos, esuna arcilla blanca autctona aplicada tal cual; en cuanto al mortero de

tierra, utilizado para la construccin de las paredes, negro y rico en cenizasy restos de huesos, todava no dispona de un autntico ligante.

Foto: Enyesado de muro con pintura de atal Hyk

A tenor de lo reflejado en la literatura, debe diferenciarse entre lascivilizaciones avanzadas de la poca, situadas en el cercano Oriente y enMesopotamia, con sorprendentes conocimientos sobre los materiales ytcnicas de construccin, y el resto de civilizaciones prehistricas de las quese tienen noticia.



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Malinowski (1982 y 1991) hace referencia a esas primeras culturas. El usode morterosslo de cal tiene su primer empleo conocidoen la MscaradeJeric, una calavera cubierta con un emplasto de cal pulido, que data delao 7.000 a. J.C. Estas excavaciones en Jeric, la ms antigua ciudadneoltica fortificada conocida, supuso una revolucin en las ideas que sobre

este perodo se tenan. Se han encontrado casas construidas con ladrillos, ycon suelos hechos de un mortero de cal con superficies pulidas (llamadasenlucidos o emplastes por los arquelogos), y, a menudo, superficiescon una capa de emplasto duro coloreado. Granos de cereales y otrosrestos orgnicos presentes en el mortero han permitido datarlo alrededordel 7.000 a. J.C., mediante la tcnica del carbono-14. El nivel estratigrficoms profundo se ha estimadoque es del 9.000 al 8.000 a. J.C.

Un reciente estudio de Reller (1992) ha encontrado en Nevali ori (Turqua)restos de utilizacin de mortero de cal en pavimentos, que datan del 10.000al 8.000 a. J.C. En excavaciones posteriores de viviendas neolticas, situadasen el Mediterrneo Oriental y en Europa, se han encontrado suelos

similares de mortero de cal, tratamientos de la superficie y tcnicas depulimentado similares. Wooley (1958) se refiere a stos como los pueblosde los suelos pulimentados.

Las amplias zonas de suelos de mortero en los yacimientos neolticosindican que debieron usarse considerables cantidades de cal. La tecnologade la construccin, la calcinacin de la caliza, el apagado de la cal, la mezcladel mortero, la aplicacin del mismo y el refinamiento de la superficie eranindudablemente conocidos por los constructores neolticos. Algunosinvestigadores piensan que la calcinacin de la caliza durante el perodoneoltico fue la primera aplicacin del fuego para la consecucin deobjetivos concretos, y en l sitan el comienzo de la pirotecnologa

(Frierman, 1971; Gourdin y Kingery, 1976).

Foto: Mascara de Jeric

A pesar del evidente uso de la cal, no hay datos claros en las excavacionesque revelen la tcnica de la calcinacin utilizada. Sin embargo, s que hayrestos de los hornos empleados (Garfinkel, 1987). En el asentamientoneoltico de Yiftah El, en el sur de Galilea, hay suelos compuestos de unabase bien compactada, un pavimento duro de mortero de cal y una

superficie cuidadosamente pulida (Lamdan y Davies, 1983). Estos sistemasde construir suelos estn vigentes hoy en da. La inusual calidad del morteroanalizado indica una buena seleccin del material. La mezcla, cal neoltica(Frierman, 1971; Gourdin y Kingery, 1976) y una gran cantidad de piedracaliza agregada, probablemente tenan un bajo contenido en agua, lo que,por un lado, exiga una dura compactacin y, por otro, era un requisitoprevio para el tratamiento primario de la superficie, la extensin delsegundo emplaste y el pulimentado posterior (Malinowski, 1991). Hanaparecido, adems, mezclados en los materiales, fragmentos de losrevestimientos de los hornos de calcinacin; generalmente se trata dearcilla, comomaterial ms sencillo, y a veces, paja o ramas como refuerzo.

Fotos: Cal Neoltica en los pavimentos delasentamiento de Yiftah El, en el sur de Galilea



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Furlan (1975) afirma que no se conoce en Europa central y septentrionalningn ejemplo de utilizacin de cal en la poca prehistrica. Losconstructores prehistricos se servan de arcilla cruda, con la que cubranlos suelos y las paredes de sus casas hechas de tablas de madera y deencaado. Las tapias descubiertas en las excavaciones estn siempre

construidas de piedras secas, y los empedrados que datan de la poca de laTne (alrededor del 450 a. J.C.) aparecen recubiertos nicamente de tierrabatida. Sin embargo, en algunas excavaciones se han descubierto, no sloen el Norte de Europa sino tambin en el Noreste de Auvernier, vasos decermica en los que los decorados grabados estaban realizados con unamateria blanca y dura. Esta sustancia, tras el anlisis, ha revelado sercalcrea; a veces, aparece mezclada con polvo de huesos molidos, yeso oarcilla. No ha sido posible determinar si esta pasta blanca fue aplicadaoriginalmente como cal, a veces mezclada con otros elementos, que secarbonatara posteriormente, o si se trataba simplemente de calizafinamente triturada, y hecha pastosa por la adicin de materia grasa o deotras materias orgnicas que habran podido servir de ligante (o cola).

2.-Morteros Egipcios

Los egipcios fueron los primeros en utilizar el yeso para el mampostado delos bloques de la pirmide de Keops (hacia 2600 a. J.C.) (Furlan, 1975). Eluso de mortero de yeso queda casi exclusivamente limitado en laAntigedad, a los morteros egipcios (Martinet, 1992; Ragai, 1988; Ragai,1987; Ragai, 1989; Ghorab, 1986) y algn otro caso aislado sealado en laliteratura (Frizot, 1975). Slo en Grecia se ha encontrado el yeso comoligante en las paredes del Palacio de Micenas y entre los bloques gigantes

del antiguo fondeadero de Kition, en Chipre (600 a. J.C.?) (Malinowski,1982).

Se puede afirmar que fue en Egipto donde se logr en la Antigedad elmayor conocimiento del yeso, de su preparacin y aplicaciones, y tambindonde prcticamente se utiliz por primera vez el yeso puro como mortero.Se utilizaban diversos tipos de yesos en funcin de su aplicacin:

2.1.-Yesos de Colocacin

Se empleaban para facilitar la colocacin de grandes bloques de piedra pordeslizamiento en un plano inclinado, con el yeso como lubricante. No haydiferencias analticas ni estructurales entre el mortero de las juntas

verticales con el yeso de empotramiento horizontal (Martinet, 1992), deescaso espesor.

La temperatura de coccin de estos yesos fue superior a 300C, es decir,era un material obtenido por sobrecoccin, en el que predominaba laanhidrita insoluble como constituyente esencial, y que tena, por lapresencia de esta fase insoluble no ligante, un fraguado extremadamentelento. Tena caractersticas semejantes a un yeso muerto, que le impedanejercer una unin rpida entre los bloques de piedra (Lucas, 1926; Martinet,1991). En dichos yesos se ha detectado la presencia de carbonatos, a causade la caliza presente en la roca de yeso empleada en la mezcla, y trazasorgnicas, como aditivos que podan formar parte de la receta (huevos,

leche, vino, sangre animal) (Martinet, 1992).

Los morteros de Giza presentaban en su composicin yeso, calcita y slice enla mayorade los casos.

Foto: Gran Pirmide de Giza



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Los morteros extrados de la Esfinge indicaban un predominio de la faseyeso, como dihidrato (CaSO4.2H2O). En morteros procedentes de lasegunda pirmide y del Templo se presenta la calcita como la principal fase,y en una muestra del suelo del Templo, es el cuarzo el que prevalece (Ragai,1988; Ghorab, 1986).

2.2.-Yesos de Acabado

Utilizados, tras el levantamiento de cimientos y tabiques, para el taponadode las irregularidades de las superficies, de juntas de acabado o deenlucidos de decoracin. Estos ligantes, a diferencia de los yesos decolocacin, no presentaban prcticamente anhidrita insoluble, sino elhemihidrato (obtenido por coccin entre 120 y 160 C) que le otorgabaun fraguado rpido y buena adherencia al soporte (Martinet, 1992). Elporcentaje de residuo insoluble, el contenido en carbonatos y la cantidadde sales de alteracin son sin embargo muy variables, por lo que pudohaber una evolucin en las tcnicas de fabricacin (Martinet, 1992).

2.3.-Yesos de Decoracin

Fueron empleados en Egipto ya en poca ptolomeica (IV a. J.C.), comoenlucidos. Precisamente ser en esta aplicacin donde se mantengafundamentalmente la utilizacin de yeso durante la poca romana y

medieval (Frizot, 1975; Ashurst, 1983; Furlan, 1975).

Estos enlucidos contenan calcita en su mayora, en cantidad notable (msdel 30% de carbonatos) en algunos casos (Martinet, 1992), sin que parezcadeberse a una presencia accidental, generalmente pequea, de la calcita enla roca de yeso, sino ms bien a una adicin intencionada, con objeto deblanquear la mezcla final. Esta adicin de caliza a los yesos de enlucidosparece ser una prctica frecuente en la poca tarda de la era faranica(alrededor del 300 a. J.C.).Tambin es posible que los constructores de lapoca ptolomeica se apercibieran, gracias a mltiples ensayos, que esteaadido aportaba a la mezcla una plasticidad satisfactoria para la puesta enobra y una mejor adherencia sobre el paramento del muro a ornamentar

(Martinet, 1992).

Las caractersticas de las construcciones permiten hacer algunassuposiciones sobre determinados ligantes empleados. Por ejemplo en elTemplo de Amn en Karnak (Martinet, 1992) el tipo de construccin lleva apensar en que el papel del yeso de colocacin no es el de ligante.Proporciona, no obstante, una capa perfecta de reparto del peso, lo quefavorece la solidez de la estructura. Esta ventaja tcnica fundamental de lacolocacin de grandes bloques de piedra es la que explicara sumantenimiento en todas las pocas de la historia faranica, ya que no seconoce ningn carcter religioso atribuible al yeso para justificar su uso, alcontrario de otros materiales (rocas, piedras preciosas, metales,...).



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En lo referente a los enlucidos, en el Antiguo Egipto la capa de yeso eraimprescindible para realizar sobre ella la decoracin pictrica religiosa,puesto que, a diferencia de la caliza, sobre el gres, el material msfrecuentemente empleado, no poda efectuarse sin un enlucido previo,dada la fuerte macroporosidad del soporte (Martinet, 1992).

Los yesos de Karnak poseen caractersticas sensiblemente diferentes de losyesos de la explanada de Giza, de la Esfinge, del Templo de la Esfinge y delas Pirmides (Martinet, 1992; Ghorab, 1986; Ragai, 1988; Ragai, 1987;Ragai, 1987; Ragai, 1989).

Para justificar que los yesos de empotramiento tuviesen un papellubricante, la explicacin de la presencia de cuarzo atribuido a la cargagranular del mortero, puede suponerse procedente de la fragmentacin delos bloques de gres durante su colocacin (Martinet, 1992).

Existen dudas sobre el mtodo de control de la temperatura utilizada en lacoccin del yeso para enlucidos (120-160 C.), pudiendo pensarse quelos egipcios haban adquirido referencias bien visuales del producto enpreparacin o bien de su dureza, lo que les bastaba para detener elcalentamiento en el momento oportuno.

La ausencia de mortero de cal en la poca faranica sorprende, dada lacercana de las canteras de caliza y el dominio que tenan sobre lafabricacin del yeso. Puede explicarse por la elevada temperatura necesariapara la calcinacin en una regin en la que la madera, como fuente deenerga, no era muy abundante (Martinet, 1992).

En poca ptolomeica se efectan trabajos de reconstruccin y derestauracin en el Templo de Amn. A partir de este perodo se encuentranlos primeros morteros a base de cal, testimonio de la influencia de lasinvasiones extranjeras (griegas y romanas) (Martinet, 1991). En definitiva, lapresencia de yeso es mucho mayor en los morteros egipcios que en los

europeos, independientemente de la poca. Se puede descartar, tambin,que el mortero de cal provenga de esta civilizacin (Furlan, 1975).

Foto: Templo de Amn



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3.-Morteros Griegos

Pese al gran esfuerzo de arquelogos, cientficos e historiadores, anquedan varios aspectos por dilucidar en relacin al uso del mortero de cal ya la preparacin de la misma.

Puede afirmarse que el empleo de la cal como ligante tiene su origen en elperodo neoltico y que el uso del mortero de cal propiamente dichocorresponde a los griegos y romanos (Furlan, 1975; Malinowski, 1991). Lasexcavaciones realizadas atestiguan que los constructores griegos conocanlos ligantes artificiales desde pocas muy remotas (Furlan, 1975), lo quecorrobora la hiptesis del origen neoltico del mortero de cal. Sin embargo,la utilizacin del mortero de cal en Grecia para la construccin de muros esmuy posterior, finales del siglo II o principio del siglo I a. J.C. (casas de Dlosy de Thra) (Furlan, 1975). En anteriores construcciones, las piedras estabanunidas por un mortero hecho simplemente de tierra y de arcilla (Orlandos,1968).Ya desde el siglo VII a. J.C., los constructores griegos hubieron de

recurrir a la tcnica de estucos y de revestimientos para disimular elaspecto rudo de ciertos materiales como la toba y la caliza, Vitruvio admirael enlucido griego, similar al mrmol, en el Palacio de Croesus y elpulimentado de los emplastes, base de pinturas y frescos.

Foto: Detalle decorativo Casas de Thra

Como se ha comentado anteriormente, se conocen algunos ejemplos de laalta calidad del mortero pulido en los asentamientos del 1500 a. J.C. deMicenas y Minos, en la famosa cisterna de Micenas y en algunos edificios deFesto y Malia en Creta. Esta tcnica adoptada por los griegos seraposteriormente aplicada por los romanos en sus construcciones hidrulicas

(paredes, suelos, columnas en cisternas y en el interior de acueductos).

Vitruvio describe el pulimentado de morteros como una antigua tcnicagriega, y afirma que este cuidadoso tratamiento ayuda a impedir lacontraccin y las rupturas. Describe igualmente la aplicacin del mortero envarias capas (3 a 6). La explicacin del mecanismo y de la tcnica delpulimentado del mortero, as como la razn de su aplicacin en variascapas, es el resultado de recientes estudios (Malinowski, 1961 y 1979).

El pulimentado es un proceso que consiste, esencialmente, en la trituracinde la cal, del carbonato o de la puzolana del mortero, para crear unaestructura superficial densa, que aumente la impermeabilidad del material,

acelere la carbonatacin e hidratacin (esto es, el endurecimiento) y mejorela fuerza y la durabilidad del material. En las construcciones para eltransporte de agua el pulimentado y endurecimiento de la superficie noslo impide la contraccin y rotura del mortero, sino que tambin inhibe laformacin de depsitos de cal en las paredes de las cisternas y acueductosdebido a la mejora del flujo del agua (Malinowski, 1982).

Foto: Cisterna de Micenas



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De forma general, los morteros helnicos estn hechos a base de cal yarena fina: los estucos de cal, yeso y polvo de mrmol. Pero, segn lasnecesidades, se aadan aditivos para hacer el mortero ms duro y estable.En Thra, se introduca en la mezcla cal-arena polvo volcnico o Tierra deSantorin, obtenida en la isla. As se conseguan morteros estables al agua y

puede considerarse que ste es el origen de los morteros hidrulicosmodernos. Estos morteros estables al agua, as como la tcnica depulimentado de superficies, antes mencionada, fueron adoptados tambinpor los romanos para la construccin de cisternas y acueductos.

El procedimiento de aadir a la mezcla cal-arena sustancias que confieran almortero estabilidad ante el agua y una mayor dureza era utilizada tambinfuera de la citada isla, en otras partes de Grecia. As se ha encontradoTierra de Santorin en estucos que ornamentaban el Hphastion deAtenas (Furlan, 1975). Ante la falta de roca volcnica, se utilizaba tejo oladrillo triturado, como testimonia, a simple vista, la coloracin rosa deciertos enlucidos exteriores. El punto crucial en la historia del mortero es la

adicin a la mezcla de materiales que pudieran favorecer las caractersticasde la misma,y, ms concretamente, el comienzodel empleo, tan extendidoposteriormente, de puzolanas (primero naturales, ms tarde artificiales),que en su reaccin con la cal mejoran la dureza y estabilidad del mortero.

El primer uso conocido de tierra cocida (tejas, ladrillos,...) se remonta a lapoca de construccin de los aljibes de Jerusaln (bajo el reinado deSalomn, en el s. X a. J.C.)(Santarelli, 1960). Este uso parece que fueintroducido por obreros fenicios que conocan empricamente laspropiedades de estos materialespuzolnicos.

Foto: Hphastion de Atenas

4.-Morteros Romanos

Son los romanos los herederos de la tecnologa de la construccin griega, yms concretamente del empleo del mortero de cal. Ya se ha sealadopreviamente que los romanos aplicaron la antigua tcnica griega del

pulimentado del mismo en sus construcciones para la conduccin de agua,adems del uso del mortero de cal, opus caementitium, en otrasconstrucciones como el Panteon, el Coliseo y acueductos como el deSegovia o Pont du Garde.

Introdujeron en algunas de sus construcciones el sistema de aplicacin delmortero en multicapa, como queda de manifiesto en los estudios realizadosen el acueducto de Cesarea (Malinowski, 1979 y 1982), donde se aplicaronseparadamente las distintas capas para favorecer el endurecimiento decada una de ellas. En esta construccin, en concreto, una ligera capagriscea, que contiene cenizas, es una lmina ligante; una blanca, con polvode mrmol, previene la contraccin; y una capa rojiza, puzolnica, muy

finamente pulimentada, de cermica, asegura el endurecimiento en agua, laimpermeabilidad y su consistencia.

Foto: Panten



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Los romanos tambin heredaron de los griegos la tcnica de aadir a lamezcla diversas sustancias que favorecan las caractersticas del mortero.Por ejemplo, con frecuencia se aada lava ligera como agregado, como lodemuestran los morteros hallados en el Foro Romano en Ostia, en Pompeyay Herculano. La gran durabilidad de estos morteros pulidos se explica por la

baja absorcin y desorcin de agua del agregado; al actuar de igual formapara la entrada de aire, afecta tambin al hinchamiento y a la contraccindel mortero. Se puede sealar, por tanto, que la civilizacin romana mejorlos procedimientos de fabricacin de la cal y las tcnicas de aplicacin de sumortero.

Una de las ms antiguas menciones del opus caementitiumse encuentra enCaton (II a. J.C.), quien describe ya una construccin ex calce et caementis.Se desconoce la fecha exacta de la introduccin del mortero de cal enRoma, pero se sabe que la tcnica fue utilizada en los dos ltimos siglos dela Repblica (II y I a. J.C.), que se desarroll y generaliz rpidamente,sustituyendo a los sistemas anteriormente utilizados, tales como el opus

quadratum (gruesos bloques ajustados sin mortero) y el opus latericiumprimitivo, en later cruduso ladrillos secos.

Existen pruebas evidentes de la consistencia y durabilidad de esos morterosromanos, incluso en las condicionesms adversas. Se han efectuado anlisiscomparativos entre morteros romanos y actuales, sometindolos acondiciones ambientales desfavorables. En idnticas circunstancias, losmorteros recientes sufren un dao mucho mayor que el de los romanos(Malinowski, 1961). Este hecho puede tambin constatarse al compararacueductos de la poca romana y construcciones martimas actuales, comofondeaderos, y advertir su excelente estado de conservacin (Malinowski,1979).

La gran consistencia y durabilidad de los morteros romanos es citada por ungran nmero de autores (Malinowski, 1961, 1979, 1982; Morgan, 1988 y1992; Furlan, 1975 y 1990; Rassineux, 1989). Parece achacarse la resistenciade los morteros, en aquellas construcciones que han mantenido uncontacto directo con el agua, a la adicin de sustancias que confieren al

mortero propiedades hidrulicas (Malinowski, 1961 y 1979; Furlan, 1975;Rassineux, 1989), por la formacin de silicatos de calcio hidratados similaresa los obtenidos en el cemento moderno, bien sea por el empleo de cal concontenidos significativos de esos silicatos, o por la adicin expresa desustancias con reaccin puzolnica, como tierra volcnica, tejas, ladrillos oarcillas (Rassineux, 1989).

Foto: Foro Romano en Ostia

Foto: Foro Romano en Pompeya



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Vitruvio es la mejor fuente para el estudio de los elementos constitutivosdel mortero de cal romano (I a. J.C.). Por l sabemos que la mezcla demateriales se haca en la proporcin de una parte de cal por tres de arena, ode dos por cinco segn la calidad de la arena. Pero adems de estoselementos principales, menciona tambin el empleo de aditivos que, como

se ha comentado anteriormente, ya eran usados por los griegos, tales comolas cenizas volcnicas o la teja triturada, tierra cocida, etc. De hecho, losromanos practicaron a gran escala la adicin a la cal de arcilla cocida y sobretodo de puzolana (roca volcnica proveniente de los yacimientosdescubiertos en Pozzuoli cerca de Npoles), lo que confiere al mortero,como ya se ha dicho, propiedades hidrulicas. En otros lugares donde no sedispona de este material se emplearon otro tipo de sustancias, puzolanasartificiales, con similares resultados (Morgan, 1988; Rassineux, 1989).

Sin embargo, se ha pretendido profundizar ms en la excelente calidad deestos morteros romanos buscando otros factores, adems del uso de losaditivos anteriormente comentados. Diversos autores (Malinowski, 1961;

Furlan, 1975; Furlan, 1990) sealan que, adems de las caractersticas decomposicin, el mortero romano debe su excepcional calidad al cuidado conel que se elegan y mezclaban sus elementos constitutivos. La masa delmortero era comprimida con pilones, para llenar absolutamente todos losintersticios, expulsando la menor burbuja de aire. Se ha sealado tambinque la calidad de los morteros romanos estaba unida no slo a los secretosde fabricacin, sino, particularmente, a aditivos muy especiales.

Es posible que, para usos particulares (colocacin de mosaicos, enlucidossometidos a la accin del agua, etc.), los constructores romanos hicieranuso de aditivos tales como la albmina y la casena. La utilizacin de urea yde aceites tampoco se excluye. Sin embargo, todo induce a pensar que

nunca hubo otros secretos. Pues si tales secretos hubieran existido, habransido transmitidos, sin duda, por la tradicin. Todo lleva, por tanto, a creerque la calidad de los morteros romanos se debe esencialmente al uso demateriales convenientes (buena seleccin de la cal, del agregado y en casosde mezclas especiales, de otras sustancias como terracota, tejas, etc.), a lahomogeneidad y correcta proporcin de las mezclas, a la perfecta coccin yextincin de la cal, y a una aplicacin particularmente cuidadosa(Malinowski, 1961; Furlan, 1975).

5.-Morteros Medievales

Habida cuenta de las investigaciones realizadas sobre los morteros de laEdad Media, puede indicarse que en este perodo no hubo ningn progresotcnico notable. Hay un acontecimiento histrico previo de gran

importancia en el posterior devenir de las tcnicas de construccin, la cadadel Imperio Romano. A partir de la misma fue difcil conservar una visin deconjunto de dicha evolucin tcnica, pues, a causa de las grandesinvasiones, cada pas, cada regin, sigui en lo sucesivo su propia va dedesarrollo. Desde entonces los morteros varan tambin mucho de un lugara otro, de una poca a otra, incluso entre diversos edificioscontemporneos. Aunque siempre se corre un riesgo al generalizar, sepuede decir que, muy a menudo, los materiales empleados son demediocre calidad, frgiles, poco homogneos y aplicados sin elasentamiento caracterstico de las construcciones romanas (en el interior delos muros quedan frecuentementenumerosas cavidades)(Furlan, 1990).



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Los constructores medievales, con lgicas variaciones regionales,continuaron elaborando morteros con los mismos ingredientes que lohacan los romanos, aunque probablemente sin una seleccin tan cuidadosade los materiales, y continuaron tambin aplicndolos de forma parecida,aunque, como ya se ha indicado, no tan esmeradamente como lo hicieron

los sbditos del Imperio Romano.

Quizs convenga matizar, de entrada, la diferencia de composicin qumicaexistente entre los morteros, habitualmente de cal o yeso con un agregado,y los enlucidos o emplastes, aplicados en las superficies de las paredes yque son, a veces, soportes de frescos y pinturas, con presencia de ciertosaditivos comopelos de animales (Newton, 1987).

Los morteros medievales en Francia, en los siglos IX, X y XI, son,generalmente, de calidad muy mediocre, a pesar de la presencia, a veces,de tejo. Hay que sealar que el tejo puede desempear dos funciones biendistintas. Por su naturaleza porosa, los pequeos fragmentos de tierracocida hacen a los morteros ms permeables al aire y as permiten una

mejor carbonatacin de la cal. Por otra parte, ciertas arcillas cocidas puedentener una actividad puzolnica. No obstante, la reactividad es a menudomuy dbil o nula, porque depende de la naturaleza de la arcilla y de latemperatura de coccin. Los mejores resultados se obtienen generalmentepara temperaturas por debajo de la temperatura de coccin de ladrillos ytejas. En consecuencia, la adicin de tejo no mejora necesariamente lacalidad de un mortero (Furlan, 1975).

Se atribuye este descenso de la calidad particularmente a la prdida de losprocedimientos romanos de fabricacin de la cal; esto implica su seleccin,la coccin y extincin, y tambin la homogeneidad y proporcin de lasmezclas. Efectivamente, se encuentran en la literatura ejemplos de este

ltimo factor, con grandes variaciones de la relacin ligante/agregado(Gutirrez-Solana, 1989), y siempre con una proporcin de aglomerantemuy superior a la de los morterosactuales.

Otros aspectos que parecen haber sido descuidados en la elaboracin de losmorteros medievales, que repercuten de forma directa en su calidad,habida cuenta de la importancia de este proceso (Malinowski, 1961, 1979 y1982; Furlan, 1975 y 1990; Morgan, 1988 y 1992; Rassineux, 1989; Frizot,1975), son la calidad del agregado, su granulometra, si tuvo o notratamiento previo, y el proceso de homogeneizacin de la mezcla. Sinembargo, la consideracin de que la disminucin de calidad se debi a lavariacin en la preparacin de la cal, subestima la importancia de la

aplicacin del mortero en la obra, que influye en la consistencia ydurabilidad del mismo(Malinowski,1961; Furlan, 1975).

A partir del siglo XII las mezclas son ms homogneas y la calidad de losligantes mejora de nuevo. A menudo, los morteros eran mezcla de gravasgruesas y cal con carbn de lea. Visto el alto contenido en carbn, puedeadmitirse que no se trata de una impureza, sino que este material porosojuega el mismo papel que los trozos de tierra cocida. Para los lechos y lasjuntas, los albailes utilizaban arena fina y cal muy blanca (Furlan, 1975).



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Al principio del siglo XIII, razones de economa impusieron a vecesrestricciones a los constructores. Se vean obligados a utilizar muy poca cal yla arena apareca, a veces, mezclada con tierra; de ah que los morteros delas catedrales de Laon,Troyes, Chalon-sur-Marne y Ses sean de muy bajacalidad (Furlan, 1975). Por el contrario, en los siglos XIV y XV, raramente se

emplearon las gravas gruesas; se utilizaba sobre todo arena de planicie, queparece que en ocasiones era lavada para quitarle toda traza de arcilla y detierra. Obvio es decir que estas medidas permitan la fabricacin de unmortero de mucha mejor calidad.

Con relacin a la composicin de estos morteros medievales, formados poragentes ligantes naturales, como arcilla, y, en especial, agentes ligantesareos, cal fundamentalmente, merece consideracin la incorporacin deprotenas animales y otro tipo de aditivos (Furlan, 1990).

Foto izda: Catedral de Laon. Drecha: Catedral de Troyes

Algunos autores (Hennig y Bleck, 1968) consideran que no existefundamento alguno para la creencia persistente de que se adicionaronprotenas animales a los morteros medievales. De hecho, para estosautores, la adicin de tales sustancias como la clara de huevo, leche,casena o sangre, no est atestiguada en la literatura histrica; por otraparte, estos investigadores han examinado muestras de morteros de lossiglos XI al XVII en Alemania, y nunca han podido establecer la presencia dematerias orgnicas.

Otros autores (Sickels, 1981), sin embargo, han realizado estudioscomparativos entre los aditivos usados por los antiguos constructores, ysobre los que no hay dudas acerca de su empleo, y los aditivos nuevos, conel propsito de emplear estos ltimos en la restauracin de obras histricas.Sickels se apoya en trabajos previos, que atestiguan el empleo, ya desde la

Antigedad, de aditivos orgnicos, desde goma arbiga o tragacanto enRodas, albmina de huevo, queratina y casena como aditivos comunes delos egipcios, hasta el empleo en la poca de Vitruvio de jugo de higo,sangre, clara de huevo y pasta de centeno. Tambin a finales del siglo IX seaadi sangre de buey a los morteros de la catedral de Rochester.

Alrededor del ao 1200 parece comprobado el uso de cerveza, cera deabejas, huevos y la clara, jugos de frutas, gluten, malta, arroz, azcar yorina; alrededor del ao 1500, se usaron cerveza, cera de abejas, sangre,huevos y claras, jugos de frutas, gluten, goma arbiga, malta, arroz, azcar yorina (Sickels, 1981).

Parece pues tomar fuerza la idea de la adicin de sustancias orgnicas, confuncin de ligantes, a los antiguos morteros, corroborada por los trabajosde Newton y Sharp (1987) que han demostrado la presencia de pelos deanimales en enlucidos del Renacimiento. No cabe duda que el empleo deestos aditivos puede llevar aparejada la facilidad de ataque pormicroorganismos y una mayor solubilidad en agua (Sickels, 1981).

Foto: Busto de Vitruvio



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Sobre lo que no existen controversias, entre los distintos autores, es en loreferente a la adicin de yeso o tejo, aditivos clsicos. Se ha informado quelos constructores de un cantn suizo utilizaron un ligante a base de yeso, nosolamente para los enlucidos, sino tambin para los asentamientos. Se tratade un hormign ligado, mezclado con fragmentos y piedras de diversos

grosores, muy pequeos para los suelos, bastante ms gruesos para lossoportes, pero siempre inmersos en la masa, y no labrados, ni trabajadosregularmente. Este sistema de construccin es quizs una reminiscencia delos procedimientosromanos (Furlan, 1975).

Hasta el final de la Edad Media, no comienza a generalizarse el empleo de lapiedra en la construccin, ya que por razones econmicas, y por tradicin,este material de construccin estaba prcticamente reservado, durantesiglos, a los edificios religiosos y militares. La poblacin construa susviviendas esencialmente con materiales combustibles, de modo que lasaglomeraciones de viviendas eran frecuentemente devastadas porincendios catastrficos. Para luchar contra este peligro, las autoridades de

algunos pases promulgaron, desde el fin del siglo XIV, leyes para imponer laconstruccin con piedra. Evidentemente fue preciso que pasara tiempopara que se generalizara semejante hbito en las costumbres de losconstructores (Furlan, 1975).

De esta forma, prescindiendo de las variaciones ms o menos grandes en loque concierne a la calidad, no se produce, durante la Edad Media, ningnprogreso notable en la fabricacin del mortero.

Foto: Monasterio de Poblet (Tarragona)

6.-Morteros Modernos

Hasta el siglo XVIII no se inicia la fabricacin de ligantes hidrulicos,susceptibles de endurecer bajo el agua. Los griegos, como ya se ha visto,supieron crear morteros estables al agua por medio de materiales tales

como la tierra de Santorin y el tejo. Los romanos generalizaron el uso de losmorteros de cal y puzolana. La mayor estabilidad en agua de las masas asobtenidas se debe a una reaccin ms o menos lenta entre la cal, la slicecoloidal y la almina, contenidas en los productos mencionados, conformacin de hidrosilicatos e hidroaluminatos, cuya naturaleza escomparable a la de los productos que se obtienen por hidratacin de losligantes hidrulicos modernos (Furlan, 1975; Rassineux, 1989). El fenmenoms importante para la larga duracin de los morteros romanos parece serla proteccin de la matriz del ligante calcreo debido a la bajapermeabilidad del mortero a los agentes agresivos, unido al desarrollo dereacciones puzolnicas y a la formacin en la superficie de una costraprotectora de carbonato (Rassineux, 1989).

Foto: Faro de Eddyston (1759)



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El descubrimiento de los ligantes hidrulicos modernos se remonta a 1756.Smeaton, encargado de la construccin del faro de Eddyston (Plymouth), sepropuso encontrar una cal que pudiera resistir la accin del agua de mar.Los ensayos efectuados con una caliza de Aberthan dieron resultadospositivos. Los anlisis qumicos demostraron la presencia de arcilla. Se lleg

as a la conclusin de que la presencia de arcilla en la caliza debe ser unode los factores principales o el nico que determina la hidraulicidad. Lainfluencia de la tradicin romana retard probablemente el descubrimientode los ligantes hidrulicos artificiales, ya que en la literatura romana seinsiste sobre el hecho de que para obtener una buena cal hay que partir deuna caliza muy pura. En consecuencia, las calizas arcillosas eran rechazadassistemticamente (Furlan, 1975; Rassineux, 1989).

La literatura romana (Vitruvio) indica que los morteros eran preparados porcalcinacin de rocas carbonatadas, apagado de la cal y su mezcla con arena.La temperatura del horno de cal para la descomposicin del carbonato decalcio era de slo 1000C. A esta temperatura es posible la formacin de

silicatos anhidros y aluminatos como (CaO)2.SiO2 y (CaO)3.AI2O3. Sinembargo, las rocas carbonatadas usadas entonces eran calizas puras quecontenan slo pequeas cantidades de slice y almina; por ello, lossilicatos y aluminatos anhidros eran probablemente muy escasos en estetipo de cal. Adems, esa cal apagada se almacenaba varios aos antes de suuso. Los silicatos y aluminatos obtenidos en la calcinacin se hidratabandurante el tiempo de almacenamiento y probablemente se destruandurante las operaciones de mezclado. La presencia de silicatos de calciohidratados slo en morteros con trozos de ladrillos sugiere, en primer lugar,que los constructores romanos usaron fragmentos de arcilla cocida, ladrilloy teja, en sustitucin de la puzolana natural. La fase vtrea de puzolana esuna fuente de slice reactiva. Esta reactividad alude a la capacidad de

reaccionar con la solucin de cal y de formar nuevos compuestoshidratados. As podra explicarse la formacin de silicatos hidratados en esteligante, inicialmente compuesto por cal apagada. Adems, la cal-puzolana ola mezcla de fragmentos de ladrillo contribuye al fraguado del mortero(Rassineux, 1989).

La localizacin de ettringita en los espacios libres de la textura indica suformacin secundaria, despus del proceso de endurecimiento. Para laformacin de este mineral se necesita una fuente de sulfato. Su presenciaen el mortero sugiere que este azufre se origina durante el calentamiento.La almina liberada durante las reacciones puzolnicas se pudo combinar

para formar la ettringita.

Adems, la formacin de estos nuevos compuestos ocurre antes de quetenga lugar ninguna carbonatacin significativa. Los estudios decaracterizacin mineralgica realizados en los ligantes romanos confragmentos de ladrillos aadidos muestran que las reacciones que tienenlugar son idnticas a las de los ligantes puzolnicosmodernos. No obstante,es muy diferente la proporcin de las fases especficas (Rassineux, 1989).Las fases constituidas por silicatos de calcio hidratados son muy estables enel tiempo (Malinowski, 1979; Rassineux, 1989).

Como ya se ha indicado en el apartado dedicado a los morteros romanos,

pareca haber otras dos causas complementarias para explicar ladurabilidad de estos ligantes. Una de ellas era la cuidadosa eleccin de loscomponentes del mortero, y otra la minuciosidad de la mezcla y delapisonado. Como resultado, la textura del mortero era muy compacta conuna baja permeabilidad al agua y a los gases. Adems, la formacin denuevos componentes hidratados debidos a las reacciones puzolnicas,disminua la porosidadde la matriz del mortero.

Foto Izda:Etringita rellenando un poro. Drcha: Etringita rompiendo un rido.



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Hacia 1812, Vicat estudia las mezclas de calizas puras y de arcillas, ydemuestra definitivamente que las propiedades hidrulicas dependen delos compuestos que se forman durante la coccin entre la cal y losconstituyentes de la arcilla. En efecto, por la accin del calor, hay primerouna deshidratacin de la arcilla, luego una descomposicin de la caliza y por

fin la combinacin entre la cal, la slice y los xidos de hierro y aluminio,originando algunos silicatos de calcio hidratados (CSH), con las propiedadesantes citadas (Furlan, 1975). Segn el contenido en arcilla, la temperatura yel tiempo de coccin, la reaccin es ms o menos completa y los productosobtenidos ms o menos hidrulicos.

Los primeros ligantes as fabricados tenan muy a menudo las caractersticasde los cementos rpidos actuales. Eran ricos en aluminatos, generalmente,y por ello caracterizados por un fraguado muy rpido, no por desecacin delmortero y carbonatacin de la cal, sino por la reaccin de los aluminatos ysilicatos con el agua. Puede, por tanto, tener lugar al abrigo del aire. Lostrabajos de Vicat, separndose del empirismo de sus predecesores,

constituyen una base cientfica para la fabricacin y empleo de las caleshidrulicas (Ashurst, 1983).

Las cales hidrulicas pueden ser consideradas como productos intermediosentre la cal hidratada y el cemento Portland actual. Es ms, con losconstituyentes hidrulicos, las cales presentan siempre un contenidoelevado en cal libre y, por ello, deben ser sometidas a extincin. Estaoperacin, que consiste en hidratar el xido de calcio libre, debe hacersecon una cantidad moderada de agua, para evitar la hidratacin de losconstituyentes hidrulicos, proceso que era ya conocido por los precursoresde Vicat (Furlan, 1975).

Foto: Retrato de Louis Vicat, estudioso del s. XIX

de nuevos morteros fundamentados en cal viva

7.-Morteros Actuales

En 1811, James Frost patenta un cemento artificial obtenido por calcinacinlenta de caliza moliday arcilla, anticipndose al proceso que despus lleval establecimiento de algunos cementos hidrulicos artificiales, el ms

famoso de los cuales se conoce como Portland, por su supuestaapariencia y similitud con la roca caliza del mismo nombre. El comienzo delsiglo XIX conllev como hemos visto muchos experimentos einvestigaciones sobre estos materiales, fundamentalmente por Vicat(Ashurst, 1983).



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Joseph Apsdin, un albail de Wakefield, patenta en 1824 un cemento tanduro como la piedra Portland. Este es el origen del primer tipo de cementoPortland. Apsdin lo preparaba desmenuzando y calcinando la caliza,mezclando la cal resultante con arcilla y tierra y luego hidratando la mezclacuidadosamente. A continuacin calcinaba la mezcla, la desmenuzaba y la

calcinaba por segunda vez, con lo que se desprenda el cido carbnicoresidual. Como se empleaban temperaturas bajas, la calidad del cementono poda ser alta (Furlan, 1975; Ashurst, 1983).

En 1838, el hijo de Apsdin, William, fabric cemento en Gateshead, para laconstruccin de un tunel bajo el Tamesis con resultados ms satisfactorios.Quizs fue que la calcinacin se llev a cabo a temperaturas ms altas(Ashurst, 1983). A partir del trabajo de Johnsonen Rochester, se obtuvoelcemento Johnson. El descubrimiento de Johnson consisti en que el clinkerobtenido por fusin parcial de los elementos constitutivos de la primeramateria sobrecalentada, y que hasta entonces se haba tirado siemprecomo desecho inutilizable, da resultados mucho mejores que el cemento

habitual, a condicinde ser finamente triturado.

Los cementos producidos a partir de 1850 lo fueron con mtodosmodernos, moliendo la cal y la arcilla en un molino hmedo y calcinando lamezcla a temperaturas entre 1300 y 1500 C. La caliza se convierte asen cal viva, que se une qumicamente con la arcilla formando un clinker decemento Prtland. Despus de volver a moler y calcinar, el clinker blancocaliente se deja enfriar y se aade una pequea cantidad de yeso paraprolongar el tiempo de fraguado.

La Exposicin Universal de 1851, permiti una demostracin del nuevoproducto, lo que le dio una gran publicidad. Desde ese momento, la mayorparte de los fabricantes de ligantes practican la calcinacin a altatemperatura, y la cal fue reemplazada progresivamente por el cemento.

Las principales objeciones al uso de cales hidrulicas, cementos naturales yespecialmentecemento Portland se basan en su alta resistencia, su carcterms bien impermeable y el riesgo de transferencia de sales solubles, enconcreto sales de sodio, que alteran los materiales de construccin (Furlan,1975; Ashurst, 1983).

Desde el final del siglo XIX, los principios generales de la fabricacin delcemento Portland no han cambiado apenas. Sin embargo, se ha asistido auna evolucin tcnica y cientfica muy importante, que ha llevado a lapreparacin de ligantes aplicables a situaciones muy especficas, que hanabierto un enorme campo en la investigacinde estos materiales.

Foto: Crystal Palace from the northeast from Dickinson's Comprehensive Pictures

of the Great Exhibition of 1851. 1854



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1.-Introduccin

Los morteros son mezclas plsticas obtenidas con unconglomerante, arena y agua, que sirven para unir las piedras o ladrillos ytambin para revestirlos con enlucidos o revoques.

Se entiende cmo conglomerante el cemento, la cal y el yeso, los cualespuedes utilizarse solos o combinados. En el caso de que la mezcla lleve doso ms de los mismos, el mortero se denominamixto.

Se entiende como cemento un aglomerante formado a partir de una mezclade caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene lapropiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto lamolienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cementocuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para quepueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados ptreos(grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que

fragua y se endurece, adquiriendo consistencia ptrea,denominada hormign (en Espaa, parte de Suramrica y el Caribehispano) o concreto (en Mxico y parte de Suramrica). Su uso est muygeneralizado en construccin e ingeniera civil.

Se entiende como cal todas las formas fsicas en las que pueden aparecer elxido de calcio (CaO) y el xido de calcio y magnesio (CaMgO2),denominados tambin cal viva (o generalmente cal) y dolomacalcinada respectivamente. Estos productos se obtienen como resultadode la calcinacin de las rocas (calizas o dolomas). Adicionalmente, existe laposibilidad de aadir agua a la cal viva y a la doloma calcinada obteniendoproductos hidratados denominados comnmente cal

apagada hidrxido de calcio (Ca (OH)2) y doloma hidratada(CaMg(OH)4). Otras denominaciones de la cal viva son las siguientes: Cal,Cal area, Cal de construccin, Cal qumica, Cal de albailer a y Cal

fundente. La cal se ha usado, desde la ms remota antigedad,de conglomerante en la construccin; tambin para pintar (encalar) muros yfachadas de los edificios construidos con adobes o tapial (habitual en lasantiguas viviendas mediterrneas).



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Se entiende como yeso la roca natural denominada aljez (sulfato decalcio dihidrato: CaSO42H2O), que mediante deshidratacin, puedeaadirse en fbrica determinadas adiciones de otras sustancias qumicaspara modificar sus caractersticas de fraguado, resistencia, adherencia,retencin de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser

utilizado directamente. El yeso, como producto industrial, es sulfato decalcio hemihidrato (CaSO4H2O), tambin llamado vulgarmente "yesococido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso,denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad detallado, para elaborar pequeas vasijas, estatuillas y otros utensilios.

Foto: Cantera de Yeso

Foto: Afloracin de Caliza estratificada

2.- Tipos de Morteros

Los morteros pueden ser clasificados en funcin de diferentes variables:

-Segn Conglomerante o Caracterstica Especfica

-Segn su Uso o Aplicacin-Segn su Mtodo de Fabricacin-Segn su Forma de Suministro

2.1.-Segn Conglomerante o Caracterstica EspecficaPodemos clasificar los morteros segn el conglomerante que se incorpora astos. As, los morteros pueden denominarse segn la composicin yproporcin de sus componentes, o segn una caracterstica especificadaque, segn la norma UNE EN 998-2, define la resistencia a compresin a 28das.

Clasificacin segn composicin:

En cuanto a la composicin de los morteros, cabe resaltar la importancia deespecificar si las proporciones han sido establecidas en peso o en volumen.Adems, tambin es importante detallar la cantidad de agua de amasado a

utilizar para dicha mezcla. La incorporacin de cemento en los morterosincrementa considerablemente la velocidad de fraguado, as como suresistencia mecnica. En el mbito de la restauracin suele emplearsecemento blanco para que ste pueda ser posteriormente pigmentado encaso necesario. En cuanto a los revestimientos, debe tenerse en cuenta elmaterial de soporte y, en caso necesario, someterlo a tratamientos previospara garantizar la estabilidad y adherencia del revestimiento.



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2.2.-Segn su Uso o AplicacinSegn la aplicacin de los morteros, stos se clasifican en:

-Morteros para obras de fbrica-Morteros de revestimiento

-Morteros para solados-Morteros cola-Morteros de reparacin-Morteros impermeabilizantes

Estos pueden ser de cualquiera de las composiciones de conglomeranteanteriormente mencionadas, excepto los morteros mixtos de cemento y calarea que se aplicarn nicamente en obras de fbrica y revestimientos.

2.3.-Segn su Mtodo de FabricacinLa norma UNE EN 998-2 clasifica tambin los morteros segn su mtodo defabricacin:

-Mortero para albailera hecho en obra: la dosificacin de loscomponentesy el amasadose realiza en obra.

-Mortero para albailera semiterminado hecho en fbrica: Pueden sermorteros que se dosifican en fbrica y se mezclan en obra; morteros cuyacal y arena se dosifica en fbrica y se mezclan en obra, aadiendo otroscomponentessubministradoso bien especificadospor el fabricante.

-Mortero para albailera hecho en fbrica, o mortero industrial: ladosificacinde los componentes y el amasadose realiza en fbrica.

2.4.-Segn su Forma de SuministroTambin pueden clasificarse segn su forma de suministro:

-Mortero seco en sacos o silos: el fabricante proporciona uno o varios sacoso silos de mortero especificado y slo es necesario aadir el agua indicadapara realizar la mezcla en obra. La utilizacin de sacos o silos depender dela cantidad de mortero requerida.

-Mortero hmedo: generalmente son morteros de cal en pasta, que se

suministran en sacos o bidones segn la cantidad de mortero requerido.

3.-Componentes de los Morteros

La confeccin de los morteros, las dosificaciones segn su uso, el modo derealizarlo y las aplicaciones que se le atribuyen son cuestiones que hanpreocupado a muchos estudiosos a lo largo de la historia.

Vitrubio afirmaba que la mejor es la de pedernal: una variedad de cuarzoque se compone de slice con muy pequeas cantidades de agua y almina.Es compacto, de fractura concoidea translcida en los bordes, lustrosa

como la cera y por lo general de color gris amarillento ms o menososcuro.

Fray Lorenzo de San Nicols comentaba en su obra (San Nicolas, 1639) quealgunos autores contradecan a Vitrubio alegando que el pedernal no era lamejor piedra. No comprendan que Vitrubio utilizaba el concepto depedernal para describir la mejor piedra que l conoca para hacer cal, esdecir la ms dura y slida, ya que el pedernal era la caliza ms dura en elentorno en que se desenvolva Vitrubio.



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Esta expresin se encuentra en muchos otros tratados de construccin,como Perrault, quien dice que la mejor para la mampostera es la que sehace de la piedra ms dura o Briguz (Briguz, 1738), quien afirmaba queLas piedras para obtener cal han de ser muy duras, pesadas y blancas.Perrault (Perrault, 1761) tambin comentaba que la cal que se hace piedra

esponjosa es ms propia para enlucidos.

Actualmente, para la confeccin de morteros pueden emplearse todosaquellos morteros definidos en las normativas referentes UNE- EN 197-1,UNE 80.305 y RC-08, y que comprenden:

-Arenas,-Agua,-Adiciones,-Aditivos,-Pigmentos.

3.1.-ArenasLas arenas son ridos de naturaleza clcica, dolomtica o silcea de tamaomximo de partcula de 4mm. Aun as, cuanto menor sea el tamao departcula menor ser el espesor necesario del mortero para cumplir sufuncin. Adems, la presencia de finos disminuye la cantidad de aguanecesaria para el amasado, disminuyendo el riesgo de retraccin y prdidade adherencia del mortero durante el secado y, por tanto, el riesgo demicrofisuracin del mismo. Deber adems descartarse la presencia demateria orgnica, arcillas y limos ya que stos afectan a la durabilidad delproducto final. Las especificaciones de las arenas que se emplean paramorteros se describen en la norma UNE EN 13139.

En los tratados de construccin, se distinguen desde Vitrubio cinco clasessegn su procedencia: de cava, de ro, de guija, de mar y la puzolana. Serecomienda utilizar la de cava para mampostera, o la de guijarroextrayendo la capa superficial. La arena de mar y de ro se reserva pararevestimientos. Perrault aade: Si se quiere hacer buen uso de la arena, se

ha de tener presente que siendo la mezcla para enlucidos, no se ha degastar recin cavada; porque esto la hace secar muy pronto y ocasionahendiduras en ellos. Al contrario, si se emplea en el grueso de las paredes,no debe estar mucho tiempo al aire; porque el sol y la luna la alteran demodo que la lluvia la disuelve y al fin la reduce a polvo.

3.2.-AguaPara la confeccin de morteros debe emplearse agua potable sin sustanciasnocivas ni suspensiones que cumpla con las siguientes condiciones segn lasnormativasespecificadas:

3.3.-AdicionesLas adiciones son materiales inorgnicos que en pequeos tamaos departcula y bajas proporciones pueden mejorar las propiedades hidrulicas

de la cal.

3.3.1.-Materiales PuzolnicosSon aquellos materiales de composicin silcea o silico-aluminosa que noendurecen por si mismos cuando se amasan con agua, pero s quereaccionan con el hidrxido de calcio formando estructuras ms rgidas quelas compuestas nicamente por hidrxido clcico, es decir, son lasdenominadas impurezas que aportan hidraulicidad a la cal. Los msutilizados son:



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-Cenizas Volantes: se obtienen de la emisin de gases de los quemadores decentrales termoelctrias alimentadas con carbn pulverizado. Mejoran laimpermeabilidad, la durabilidad y la resistencia mecnica de los morterosde cal. Como desventaja cabe tener en cuenta que debido a la presencia decarbn sin quemar, oscurecenel color del producto final.

-Humo de Slice: se obtienen de la reduccin del cuarzo en hornos elctricos

de arco para la obtencin de carbn puro, obteniendo slice amorfa dereducido tamao de partcula. Mejoran la impermeabilidad y resistenciamecnica, sobre todo a corto plazo, de los morteros.

-Metacaoln: se obtiene por la deshidratacin del caoln, compuesto porxidos silcicos y aluminosos en altas proporciones que, junto a la elevadasuperficie especfica del producto final confieren al mortero una mayorimpermeabilidad, una considerable reduccin de la porosidad capilar, unagran resistencia qumica y una mejor y ms rpida adquisicin de resistenciamecnica.

Foto: El Metacaoln producido al calcinar el caoln a temperaturas de 550C

-Cermica molida: comnmente denominada chamota, se obtienemediante la trituracin a diferentes tamaos de cermica. Proporcionaadems de una mejora de las propiedades hidrulicas, una mayor

durabilidad y resistencia mecnica de los morteros

3.3.2.-Materiales con Propiedades Hidrulicas LatentesSon aquellos cuya capacidad hidrulica se activa solamente en presencia decal, entre los cuales destacan las escorias de la industria siderrgica, queconfieren una mayor hidraulicidad al mortero.



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3.4.-AditivosSon materiales que, aadidos hasta en un 5% en peso del contenido deconglomerante de un mortero, mejoran sus caractersticas. La siguientetabla resume los aditivos ms habituales en la fabricacin de los morterosde cal:

-Aireantes: Aumentan el contenido en aire ocluido en un mortero,mejorando as su resistencia a las heladas y la exudacin del mortero enestado fresco. Aadido en excesivas cantidades podra conducir a unaprdida de resistencia mecnica.

-Plastificantes: Modifican la reologa del fluido en estado fresco, mejorandoas su trabajabilidad. Aadido en excesivas cantidades podra conducir a unincremento del tiempo de fraguado.

-Retardantes o retardadores del fraguado: Modifican el tiempo de fraguadoy/o endurecimientodel mortero.

-Hidrofugantes: Reducen la absorcin capilar del mortero, aportando unamenor absorcin de agua a baja presin, es decir de agua de lluvia, almismo.

-Retenedores de agua: Aumentan la capacidad de retencin de aguaevitando as la retraccin, prdida de adherencia y microfisuracin delmortero, compensando as la posible falta de finos en la granulometra delrido empleado.

-Resinas: Proporcionan adherencia qumica, elasticidad e impermeabilidad,pero no son adecuados para el uso en morteros puros de cal.

Actualmente se utilizan aditivos artificiales, pero esta prctica ha sidollevada a cabo de forma ms rudimentaria durante siglos. A los morteros decal se les aada sangre, fibras vegetales, huevo y otros muchos productoscotidianos para mejorar sus propiedades. Veamos un curioso ejemplo quese encuentra en la obra de Briguz (Briguz, 1738): En algunos pases seacostumbraba a aadir orina al agua con la que se bata el mortero para

hacer agarrar el mortero ms presto. Otros batanel mortero con agua de

ro a la que haban aadido amoniaco para que tomara tanto cuerpo como

el yeso.

3.5.-PigmentosLos pigmentos que se utilizan para colorear algunos acabados derevestimientos verticales pueden ser colorantes naturales, tanto mineralescomo vegetales, o bien artificiales. Los colorantes artificiales se obtienentanto por preparaciones artificiales como por combinacin de minerales

naturales. Los colorantes de origen mineral son menos susceptibles areacciones qumicas, y por tanto suelen ser ms compatibles con otrosmaterialesy ms durables.

La aplicacin de dichos pigmentos vara segn la tcnica, pudindose utilizarcomo aditivo en la masa aglomerante o bien como aplicacin final.

Los pigmentos tradicionales ms utilizados (Barahona, 2000), son:

-El Albin,-El Almagre,-El Ailo ndigo,

-El Bermelln,-El Bol,-El Carmn,-El Minio,-El Ocre,-El Oropimiente.



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De cada uno de estos colores pueden obtenerse varios tonos, y la mezclaentre ellos da lugar a otros muchos colores. Para su confeccin, se molancon agua en una losa y se almacenaban por separado para que estuvieranlibres de polvo. Por otro lado, los xidos metlicos abarcan tambin unaamplia gama de colores mediante combinaciones. As, el xido de cromo da

los tonos verdes, el xido de cobalto los azules, y el xido de hierro cubre lagamma del amarillo al negro: siena, cuero, mangra, marrn, etc.

Los blancos se obtienen de tierras, como el blanco de Viena o el blanco deEspaa entre otros, o bien de metales como el albayalde. Los primeros sonms solubles en agua y por tanto ms adecuados para frescos y pintura a lacal. Los segundos, al ser ms pesados, se utilizan ms a menudo en lapintura al oleo.

En cuanto a los negros, estos suelen obtenerse del carbn, de la calcinacinde huesos o del humo resultante de la combustin de aceites, entre otros.

4.-Propiedades y Ensayos en los Morteros

Las propiedades de los morteros resultan determinantes para averiguar sistos se adecan a las exigencias o usos que se les vayan a dar. Por esemotivo, se realizan ensayos para su caracterizacin tanto en estado frescocomo endurecido.

4.1.-Ensayos en Mortero FrescoLos ensayos que se realizan en estado fresco son:

4.1.1.-Ensayo GranulomtricoSegn UNE EN 1015-2: consiste en agrupar los ridos de una muestra, deacuerdo a su tamao, mediante el uso de tamices normalizados. La cantidadde ridos retenidos en cada tamiz se utilizan para hacer la curvagranulomtrica del rido, que se compara con la curva de mximacompacidad de Fuller y con los lmites superior e inferior del huso.

4.1.2.-Determinacin de la DensidadSegn UNE EN 1015-6, mediante el vaso cilndrico del aermetro, que sedescribe ms adelante. ste se llena de mortero hasta la mitad y se golpea10 veces para compactarlo mediante una mesa de sacudidas. Acontinuacin se rellena el volumen restante y se repite la operacin. El peso

del mortero se divide entre el volumen del recipiente del aermetro, que esde 1dm3 por normativa.

4.1.3.-Determinacin del Agua de Amasado y Consistencia:El agua de amasado se determina segn UNE EN 1015-3 mediante la mesade sacudidas, a la que se le coloca previa humectacin un cilindronormalizado que se rellena de mortero y se enrasa. A continuacin sedesamolda el producto, se esperan 15 segundos y se realizan 15 sacudidas,una por segundo. El dimetro final del mortero se denomina dimetro deescurrimiento y es el que determina su consistencia. De este modo, el aguade amasado que se emplee para un mortero ser aquella que dote almortero de un dimetro de escurrimiento, y por tanto de una consistencia

determinados.

4.1.4.-Determinacin de la Cantidad de Aire OcluidoSegn UNE EN 1015-7: consiste en someter a presin un litro de morteromediante un aireador para determinar mediante la cada de presin lacantidad de aire ocluidoque ste contiene.



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4.1.5.-Plasticidad y HidraulicidadTambin es importante determinar la plasticidad de un mortero, as comosu hidraulicidad.

Se entiende por plasticidad la facilidad de la cal de ser extendida por la

llana. Es decir, una de las caractersticas principales de un productorealizado con cal, ya sea una pasta de cal o un mortero es la suavidad con laque sta se extiende sobre un paramento, lo que le aporta una grantrabajabilidad. Esta propiedad, fsicamente denominada viscosidad, es unacaracterstica determinante en la calidad de las aplicaciones de pastas ymorteros, as como de pinturas, ya que cuanto ms fcilmente se extiendanmejor ser el resultado final.

En el caso de los morteros, la incisin de ridos hace disminuirconsiderablemente la trabajabilidad de estos, y ms an en el caso de loscementos que, debido a su forma de partcula y estructura molecular, sonmenos trabajables. Por ello, en muchos casos se aade cal a los morteros de

cemento con el fin de mejorar su trabajabilidad, formndose as losdenominadosmorteros bastardos.

Adems, si el mortero va a utilizarse como revestimiento, se determinala dosificacin ptima de cal apagada mediante los siguientesprocesos (ANCADE, 2008):

4.1.6.-Ensayo de Placa de Vidrio en LaboratorioConsiste en la ejecucin de una capa de mortero para revestimiento deentre 6 y 8mm de grosor sobre una placa de vidrio. Transcurridas 24 horas,se coloca en posicin vertical y se observa la muestra. Si sta se encuentrafisurada la mezcla es demasiado rica en cal, y si se desmorona es demasiado

pobre. Si no presenta defectos y la resistencia es suficiente, es decir lapaleta no penetra en el mortero, es la dosificacin adecuada.

4.1.7.-Ensayo sobre Rasilla en ObraSe procede anlogamente al ensayo de placa de vidrio, pero efectuando laprueba sobre una rasilla.

Tambin se recomienda ensayar la dosificacin de aditivos si van aemplearse.

4.2.-Ensayos en Mortero EndurecidoLos ensayos en mortero endurecido se realizan a partir de la confeccin deprobetas prismticas y circulares, las segundas para determinar laadherencia, que son ensayadas tras su endurecimiento en condicionesambientales de 202C y humedad relativa de 955%, segn UNE EN

1015-2, Fabricacin de probetas para morteros de albailera.

4.2.1.-Determinacin de la Retraccin:Consiste en medir mediante un pie de rey, en mm, la disminucin devolumen que ha tenido lugar entre el amoldado del mortero en las probetasy el final de fraguado.

4.2.2.-Determinacin del Mdulo de ElasticidadPara estudiar las deformaciones que admite el material objeto de ensayo secalcula su mdulo de elasticidad esttico y dinmico. El mdulo deelasticidad esttico, segn UNE EN 14580, se obtiene calculando elincremento de voltaje mediante galgas extensiomtricas al someter las

probetas a una flexotraccin. El mdulo de Young dinmico puededeterminarse mediante el ensayo de ultrasonidos segn UNE EN 14150, obien mediante la frecuencia de ondas sonoras segn UNE EN 12680-1.

4.2.3.-Determinacin de la Resistencia MecnicaSe realiza mediante la rotura de probetas prismticas sometidas aflexotracciny posteriormente a compresin, segn UNE EN 1015-11.

4.2.4.-Determinacin de la Resistencia a la CarbonatacinPara poder determinar la velocidad de carbonatacin de un mortero, segnUNE EN 13295 se le aplica un reactivo denominado fenolftalena, el cualreacciona si la muestra de contacto tiene un pH>8, y por tanto la muestra

no est carbonatada. De este modo se puede determinar qu profundidadde carbonatacin ha alcanzado la muestra objeto de estudio en un tiempodeterminado.



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4.2.5.-Determinacin de la Densidad Aparente, Relativa y Clculo delndice de PorosidadSegn UNE EN1015 se determina las densidades y porosidad de un morteroendurecido de la siguiente manera. Se deseca la muestra para obtener supeso seco. A continuacin, se la somete a un vaco y a una posterior

inmersin en agua destilada, para que sta rellene los poros, obtenindoseas un peso saturado de la muestra y un peso hidrosttico. Teniendo la masaseca se deduce el volumen que ocupan los poros ya que stos han sidorellenados de un lquido de densidad conocida, y mediante ste clculo sedetermina la porosidad.

4.2.6.-Permeabilidad, Desorcin y AbsorcinLa capacidad de absorcin y retencin de agua de un mortero resultadeterminante, por lo que stos son sometidos a ensayo para determinar lapermeabilidad al vapor de agua segn UNE EN 1015-19 y la desorcin yabsorcin capilar segn UNE EN 1015-18. Estas propiedades tambinpueden determinarse mediante porosimetra por inyeccin de mercurioque, basndose en los principios de clculo de porosidad y densidades,permite determinar las densidades utilizando el mercurio como lquido dedensidad conocida.

4.2.7.-HeladicidadSometiendo las probetas a la absorcin de sales, tales como el sulfatosdico (Na2SO4) stas, al internarse en los poros del mortero y cristalizarnos muestran la resistencia a las heladas del mortero objeto de ensayo, tal ycomo se describe en la UNE EN 1015-18.

4.2.8.-AdherenciaSegn UNE EN 1015-12, tras la confeccin de probetas cilndricas stas secolocan en un soporte rugoso y se las somete a una fuerza de traccinmediante un tester para determinar su adherencia al soporte.

4.2.9.-Conductividad TrmicaSegn UNE EN 1745, se determina mediante un sensor trmicoautomatizado conectado a un dispositivo de lectura, permitindonosconocer la capacidad de absorcin de calor del futuro elementoconstructivo.



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1.-La Tierra como Material de Construccin. Identificacin yCaracterizacin

Aunque este apartado est ms ampliamente desarrollado en el Dosier 1 dela Coleccin EAT Re-Conocimiento y Tecnologa de la Tierra, vamos a

hacer aqu un repaso rpido de identificacin y caracterizacin de la Tierracomo material de construccin. As pues, dividiremos este apartado en:

-ComposicinMineralgicade la Tierra-ComposicinGranulomtricade la Tierra-Tipo de Minerales y Composicin Qumica

1.2.-Composicin Mineralgica de la TierraUna primera clasificacin de los suelos puede realizarse atendiendo a sucarcter inrganico, cuando provienen de la descomposicin de rocasprincipalmente u orgnico, cuando se originan a partir de ladescomposicin de organismos vivos. Desde el punto de vista de la

construccin nos referiremos a los primeros El suelo es producto de laerosin mecnica de las rocas de la corteza terrestre, que se produceprincipalmente por friccin o desgaste debido al movimiento de losglaciares, el agua y el viento; por dilataciones y contracciones trmicas delas rocas o por expansin del agua al congelarse en las grietas. Ladegradacin de carcter qumico se produce por contacto con los cidosorgnicos de las plantas en combinacin con el agua y el oxgeno.

Desde el punto de vista de la ingeniera las partculas slidasinorgnicas que componen el suelo se clasifican segn su naturaleza ytamao:

A.-Gravas y arenasSon trozos de roca descompuestos mecnicamente, cuya estructuraqumica se conserva y cuya forma puede ser ms o menos angulosa enfuncin del tipo y grado de erosin. Sus dimensiones se establecen porencima de los 0,06 mm y hasta los 2 mm de dimetro para las arenas y porencima de esta dimensin para las gravas, recibiendo distintasdenominaciones en funcin del tamao (cantos, bolos, morro, morrillo) dedifcil precisin. Esta divisin segn los tamaos es completamentearbitraria y responde a una necesidad de cuantificar las distintas fraccionespara poder clasificar los suelos.



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Foto: Arena, gravas de distintos tamaos y garbancillouna vez hecho el cribado manualmente

B.-LimosSon partculas de menor tamao (entre 0,06 y 0,002 mm de dimetro)relativamente homogneas y estables o que han empezado sudescomposicin qumica, con poca o ninguna plasticidad.

C.-ArcillasSon partculas angulosas y muy finas (


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Los cristales de arcilla (vistos al microscopio electrnico) pueden tenerdiversas formas pero predominan los hexagonales; cada uno de los cualesest compuesto por decenas o incluso cientos de laminillas de dimensionesentre 7 y 20 Angstrm. Esta estructura laminar est formada por diferentescapas de tetraedros de silicio y aluminio (grupos SiO4 con tres de los cuatro

oxgenos de cada tetraedro compartidos) que dejan entre ellos grupos OH ycationes (Fe, Mg, k, Ca, Na..) en coordinaciones tetradricas u octadricas.Los distintos tipos de "minerales arcillosos" se distinguen segn la sucesinde las capas de coordinacin, el espacio entre ellas, el tipo de catin y elgrado de hidratacin (Ver grficospgina inferior derecha).

La arcilla acta como aglomerante en el suelo (de modo similar alconglomerante en un hormign, pero sin reaccin qumica) mientras que elresto de partculas actan como relleno. En su estado natural las lminasse encuentran desordenadas y en apariencia el suelo es poco compacto yporoso; mediante las distintas tcnicas de construccin (amasado,compactado, apisonado) se pretende que las lminas se vayan ordenando

paralelamentepara lograr una estructura ms compacta y resistente.El suelo se denomina en funcin del componente mayoritario, es decir,pueden existir suelos o tierras arenosos/as, limosos/as o arcillosos/as. Deeste modo resulta incorrecto referirse a un suelo como arcilla o arena amenos que esta haya sido procesada en una planta o que el resto decomponentes representen una mnima fraccin. En general loscomponentes que constituyen menos del 5% en peso no se mencionan alnombrar un suelo. Del mismo modo un suelo puede presentar distintostipos de arcilla en su composicin y las propiedades que est presente sernun "promedio" de las anteriores.

El resto de componentes del suelo, poco deseables de cara a laconstruccin, pueden ser de tipo gaseoso: Oxgeno, Nitrgeno, Dixido deCarbono, etc, procedentes de la atmsfera, los seres vivos que en lhabitan o la descomposicin de materia orgnica. Lquidos,principalmente agua, con distintas sales en forma de iones endisolucin o sustancias orgnicas slidas procedente en general deresiduos.



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1.2.-Composicin Granulomtrica de la TierraAtendiendo a la diferenciacin antes mencionada segn el dimetro de laspartculas, a lo largo de este trabajo se ha asumido la siguiente clasificacin(bastante frecuente en la bibliografa manejada):

Arcillas: dimetro < 0,002 mmLimos: dimetro > 0,002 mm y < 0,06 mmArenas: dimetro > 0,06 mm y < 2 mmGravas: dimetro > 2 mm

Es conveniente aclarar este aspecto, pues se observa que en algunaspublicaciones estos rangos varan, as por ejemplo Houben, (1994), proponela siguiente divisin que responde a un criterio algo distinto utilizando laescala decimal:

Arcillas (clay):dimetro < 0,002 mm

Limos (silt):dimetro > 0,002 mm y < 0,02 mm

Arenas finas (fine sand):dimetro > 0,02 mm y < 0,2 mm

Arenas gruesas (coarse sand):dimetro > 0,2 mm y < 2 mm

Gravas (gravel):dimetro > 2 mm y < 20 mm

Cantos (pebbles):dimetro > 20 mm y 0,08 mm y porsedimentacinpara la fraccin fina.

La Distribucin granulomtrica (proporcin de arena, limo y arcilla) sepude determinar de forma cualitativa mediante Pruebas de Campo, comoya hemos visto de manera extensa e intensiva en el Dosier 1 Re-Conocimientoy Tecnologa de la Tierra de la Coleccin EAT.

1.3.-Tipo de Minerales y Composicin Qumica de la TierraLa forma ms eficaz de caracterizar la tierra qumicamente, dadoel tamao predominantemente fino de sus partculas, es mediante latrituracin de la muestra y su anlisis con un difractmetro de rayos X otermogravimetra.

En general esta tcnica es costosa y hay que recurrir a laboratoriosespecializados para su utilizacin, resultando aplicable nicamente enproyectos de gran envergadura generalmente de restauracin, donde laintervencin frente a procesos patolgicos puede requerir un conocimientopreciso de la composicin mineralgicade los materiales.

En proyectos de menor envergadura se puede recurrir a tcnicas mssencillas para identificar la presencia de determinados componentescomo los carbonatos o sulfatos que puedan resultar perjudiciales en elproceso constructivo; o para identificar el tipo de arcilla.

Foto: Difractmetro Multi-Propsito PANalyticalmodelo X'Pert PRO ALPHA1



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Reaccin al cido:Las tierras de origen calizo suelen ser blanquecinas , tienen poca cohesin yno son muy adecuadas para su utilizacin como material de construccin sinprocesar. Para determinar el contenido de carbonatos clcicos de un suelose puede utilizar una solucin de HCl (20%) que aadido a una muestra

producir CO2 segn la siguiente reaccin:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O

La presencia de CO2 se aprecia en la aparicin de efervescencias: Si no hayefervescencias, el contenidode carbonatoes < 1%

Si hay ligeras efervescencias y momentneas el contenido de carbonatoest entre 1 y 2 %

Si hay efervescencias significativas pero de corta duracin, se puedeestablecer el contenido entre 3 y 4 %

Si las efervescencias son significativas y permanentes, el contenido essuperior al 5 % (Voth, 1978, p.57; segn Minke, 2000, p.24-25)

2.-Caractersticasy Ensayos de los Morteros de Barro

2.1.-Retraccin (e hinchamiento):El aumento de volumen de mortero cuando se humedece y su retraccincuando se seca son caractersticas desfavorables para la utilizacin de la

tierra en estado natural como revestimiento de las construcciones. Elaumento de volumen en cualquier caso slo ocurre cuando el revestimientoabsorbe suficiente agua como para pasar al estado semislido o plstico. Laabsorcin de la humedad ambiental no conduce por lo general a estosextremos. La magnitud de este fenmeno depende fundamentalmente deltipo y la cantidad de arcilla (ms acentuado por ejemplo con la presencia demontmorillonita) y la distribucin granulomtrica de limo y arena.

Estrctamente para poder comparar el grado de retraccin de distintasmuestras, es necesario que tengan la misma consistencia, que se puedeconseguir mediante la obtencin de una rigidez estandar (La rigidezestandar se establece sobre la fraccin < 2mm, de modo que tras amasar con agua

una muestra de unos 1200 gr y dejarla reposar, se deja caer una bola de 200gr

desde una altura de 2m, de modo que tras el impacto la masa tenga un dimetro

de50mm(Minke2000, pag 25)

La norma DIN 18952 establece el siguiente procedimiento para determinarla retraccin lineal una vez conseguida la consistencia anterior:

- El material se comprime y se compacta en un molde de 220 mm de largo y24 x 40 mm de seccin.

- Se fabrican tres probetas y se desmoldean a la vez.

- Con un cuchillo se realizan marcas a una distancia de 200 mm que servirnde patrn para tomar medidas posteriores.

- Las muestras se dejan secar durante 3 das en una habitacin (La norma DINdice que el secado se debe realizar en una bandeja impregnada de aceite. Minke

sugiere que la bandeja contenga un lecho de arena, para asegurar un secado ms

uniforme y evitarel rozamiento),y finalmente se calientan a 60C en un horno,midiendo la distancia entre las marcas hasta que no se observe retraccin.

El grado de retraccin lineal se expresa como la relacin entre elacortamiento medio de las tres probetas y la longitud inicial (200 mm). S i elacortamiento de una de las probetas difiere en ms de 2 mm del de lasotras hay que volver a repetir el proceso.

Foto: Lasarcillas,al ganar agua,

gana volumen, y al perderese agua

se contraen y generan grietas de retraccin.



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El trminos de humedad se puede especificar el contenido de la misma enlas probetas, lo que marca el lmite de retraccin (LR),que se puede definircomo el lmite entre el estado slido y semislido.

Olcese define este lmite (LR) con ms precisin refirindose a una muestra

de tierra como: La humedad H que corresponde a la mxima cantidad deagua que puede contener manteniendo constante un volumen mnimo oel valor de H tal que si disminuye no se produce reduccin en el volumende la tierra, pero si aumenta, aumenta tambin su volumen. Paracalcularlo explica el siguiente procedimiento:

Amasamos la tierra que se ensaya con una cantidad de agua que permitatener la seguridad de haber superado el valor de LR; generalmente sellega, aproximadamente, al lmite lquido. Con esta masa de tierra, se formauna pastilla mediante un molde de volumen conocido V. Pesamos la pastillay nos dar un valor G. A continuacin se deseca la pastilla entre 105C y110C hasta alcanzar un peso constante GD, obtenindose un volumenreducido VD.

Al irse reduciendo el volumen de la pastilla durante el proceso de secado, sealcanzar el volumen mnimo VD en el instante en que se haya eliminadouna cantidad de agua igual a V- VD; este ser el exceso de agua por encimadel LR. Para saber la humedad que tendr la pastilla en dicho instante. Seresta la humedad correspondiente al exceso, de la que al principio tena lamuestra, y obtenemos:

Si 1 es el peso especfico del agua a la temperatura de la muestra,tendremosque

LR= (G-GD/GD)- [1(V-VD)/GD]

Si 1=1 y expresado en porcentaje el LR, tendremos:

LR= (G-GD-V+VD)/GD x 100

El lmite de retraccin LR es muy til como indicio de la peligrosidad de unaarcilla expansiva, pues siendo el bujeo un fenmeno de variacin devolumen con los cambios de humedad, cuanto mayor sea el valor de LRmenos susceptible ser el suelo a dichos cambios

El procedimiento recomendado por Olarte, en el que las dimensiones delmolde (de madera) son de 500 x 30 x 15 mm y las probetas se dejan secarsimplemente durante los 3 das sin desmoldear, al final de los cuales semide el acortamiento de las mismas dentro del molde agrupando los trozosfraccionados.

2.2. Resistencia a las Acciones Mecnicas2.2.1.- CohesinDenominamos de este modo a la resistencia a traccin del barro en estadoplstico. Esta resistencia depende tanto del contenido como del tipo dearcilla y del contenido de agua, por lo que la cohesin de distintos tipos demorteros slo se puede comparar si la humedad o la plasticidadson iguales.

La norma DIN 18952 describe el siguiente procedimiento:

Las probetas tienen forma de 8 y se fabrican con morterosde la misma plasticidad, compactndolo en 3 capas sucesivasdentro de un molde.Se fabrican tres probetas como mnimo de cada tipo de barropara ensayarlas inmediatamente en el aparatocorrespondiente. En este aparato se vierte arena en undispositivo que cuelga de la parte inferior de la probeta a unritmo inferior a los 750g por minuto.El esfuerzo de cohesin viene dado por el peso con el que laprobeta se rompe, dividido por la seccin de la misma (5 cm2).El valor adoptado ser la media de las tres probetas, cuandolos resultadosno se desven ms de un 10%

Los valores habituales oscilan entre 25 y 500 g/cm2

2.2.2.- CompresinLa resistencia a compresin de los elementos de tierra depende al igual queen el caso anterior del tipo y cantidad de arcilla, agua, distribucingranulomtrica y del modo de preparacin o compactacin. El rangohabitual oscila entre los 5 y los 50 Kg/cm2. Si bien esta es una caractersticade extrema importancia en elementos de carga como adobes, bloques otapias, en el caso de los morteros tiene especial relevancia si se trata demorteros de unin, no tanto de revestimientos.



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Segn la norma DIN 18954 la tensin de compresin admisible paraelementos construidos con tierra es de 3 a 5 Kg/cm2, lo que implica uncoeficiente de seguridad medio de 7. La norma slo permite edificacionesde dos plantas con este tipo de construccin.

Algunas normas exigen un mnimo de resistencia hmeda para loselementos de carga, y en cualquier caso esto es siempre aconsejable,puesto que un elevado contenido de humedad puede disminuir staconsiderablemente.

En el caso de elementos de albailera (adobes y bloques) la resistenciapuede determinarse ensayando piezas ntegras, con algunos mediossencillos como se muestra en diversos manuales (Salas, 1993. McHenry,1984. Middleton, 1995)

Foto: Ensayos de Compresin de barro

2.2.3.- Flexotraccin

Por el contrario ese tipo de esfuerzo tiene cierta relevancia para determinarla calidad de un mortero de barro o la resistencia en los bordes de laspiezas. Igualmente en los elementos de albailera es interesantedeterminar este valor para comparar su calidad.

Como ya se explic anteriormente el valor de esta resistencia va adepender principalmente del contenido y tipo de arcilla. Los valoresobtenidos en varias investigaciones oscilan entre los 1,7 Kg/cm2, conkaolinita y 223 Kg/cm2 con montmorillonita (Hoffman, Schembra,1967).

En el caso de tratarse de adobes o bloques, se pueden ensayardirectamente las piezas, incluso en varios momentos del curado (7, 14 o 28das) si estos han sido estabilizados. Una forma sencilla de hacerlo, descritaen varios textos es someterlos a una carga conocida (peso de una persona)durante al menos un minuto e ir aadiendo peso (otros bloques)

progresivamente.2.2.4.-AbrasinTambin es uno de los valores de inters para superficies expuestas, comolos revestimientosde paramentos (incluso suelos continuos).

En la norma DIN 52108 se describe un ensayo normalizado que utiliza undisco giratorio para producir la abrasin, que resulta demasiado complejopara utilizarse in situ.

Una prueba ms sencilla consiste en utilizar un cepillo metlico o un papelde lija, al que se coloca un peso de unos 5Kg y se desliza de un extremo aotro de la muestra. El material que resulta erosionado se pesa y se comparacon el de otras muestras.

Foto: Equipo para ensayosde resistencia a la abrasin

Salas muestra un procedimiento similar en su cartilla de ensayos de campo,realizando el cepillado con la muestra sumergida en agua (no especifica eltipo de cepillo) cepillando noventa veces hacia arriba y otras 90 hacia abajocon un movimiento suave, sin presionar el cepillo contra el ad

morteros, cal y revestimientos de tierra

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