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Morteros y Hormigones: Propiedades, Composición y Preparación, Apuntes de Termodinámica Aplicada

Este documento ofrece información detallada sobre morteros y hormigones, incluyendo su composición, propiedades deseadas y procesos de preparación. El documento también incluye información sobre la ejecución de encofrados y el curado de la mezcla.

Tipo: Apuntes

2021/2022

Subido el 21/04/2022

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Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería
Civil
UTN. Página 1
MORTEROS Y
HORMIGONES
Docentes: Ing. Claudio Giordani
Ing. Diego Leone
1º Año Ingeniería Civil – Comisión 02 – Turno Tarde
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¡Descarga Morteros y Hormigones: Propiedades, Composición y Preparación y más Apuntes en PDF de Termodinámica Aplicada solo en Docsity!

Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería Civil

MORTEROS Y

HORMIGONES

Docentes: Ing. Claudio Giordani Ing. Diego Leone

1º Año Ingeniería Civil – Comisión 02 – Turno Tarde

Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería Civil

Cátedra: Ingeniería Civil I

MORTEROS Y HORMIGONES

MORTERO

Mezcla de:

AGUA + LIGANTES + AGREGADO FINO

HORMIGON

Mezcla de:

AGUA + LIGANTES +AGREGADO FINO + AGREGADO GRUESO

+ ADITIVOS.

Composición en volumen:

Agua 14-21%

Cemento 7-15%

A.F 22-32%

A.G 30-40%

Aire 2-5%

Aditivos

LIGANTES: llamados también cementantes, aglutinantes ó aglomerantes , reaccionan

en contacto con el agua y endurecen como piedra artificial, proceso denominado

fraguado.

Entran en este grupo los cementos, las cales y los yesos. Las cales se venden en bolsas de 25 Kg. y el cemento en bolsas de 50 Kg. Existe además un producto que incluye cemento y cal que es el cemento de albañilería .Se vende en bolsas de 30 o 40 Kg según la marca.

AGREGADOS: son la arena (Sirve para reducir las fisuras que aparecen en la mezcla,

al endurecerse y dar volumen), el canto rodado y piedra partida ( para la preparación

de hormigones resistentes como para bases, columnas, losas), cascotes de ladrillos (se utiliza en hormigones pobres o de bajas resistencias para contrapisos y cimientos.

Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería Civil

Como luego de apisonar las mezclas sufren una merma se recurre al uso de unos

coeficientes de aporte, que es un valor propio de cada material, y se usa para

establecer con cierta exactitud la cantidad de materiales necesarios para a comprar

para un determinado volumen de mezcla a fabricar.

VALORES DE LOS COEFICIENTES DE APORTE PARA CADA MATERIAL

Arena gruesa (naturalmente humeda) 0.

Arena Mediana (naturalmente humeda) 0.

Arena gruesa seca 0.

Arena fina seca 0.

Cal en pasta 1.

Cal en polvo 0.

Canto rodado o grava 0.

Cascote de ladrillo 0.

Cemento Portland 0.

Cemento Blancos 0.

Mármol granulado 0.

Piedra partida (pedregullo) 0.

Polvo de ladrillo puro 0.

Polvo de ladrillo de demolición 0.

Yeso París

PESOS ESPECIFICOS DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION (Kg./m^3 ) Arena seca 1450

Arena naturalmente humeda 1650

Arena muy mojada 2000

Cal viva en terrones 900-

Cal hidráulica viva, en polvo 850-

Cal en pasta 1300

Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería

Mortero de Cemento, Cal y Arena Calcular un hormigón estructural: 1:3:3, que significa que se deben colocar 1 balde de

  • Cemento Portland 1200- Civil
  • Cemento Blanco
  • Cemento fraguado 2700-
  • Escorias de Coque
  • Canto Rodado (Grava)
  • Hormigón armado
  • Hormigón de Cascotes
  • Ladrillos Comunes 1350-
  • Ladrillos de Maquina
  • Mampostería de Piedra
  • Mármol 2700-
  • Mortero de Cal y Arena fraguado
    • 1700- fraguado
  • Nieve suelta
  • Nieve congelada
  • Papel en libros
  • Polvo de ladrillos de demolición
  • Porcelana
  • Tierra arcillosa seca
  • Tierra Humeda
  • Tiza
  • Yeso en polvo
  • EJEMPLO DE CALCULO DE MATERIALES POR M

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MORTEROS

Propiedades a cumplir:

 Trabajabilidad , también llamada plasticidad , se refiere a la facilidad de operación. A través del uso de las cales ,que aumentan la capacidad de retención del agua. Si la cantidad del agua es mayor que la necesaria aumenta la plasticidad, pero dentro de ciertos límites , ya que el agua excedente deja cavidades capilares que reducen la impermeabilidad, resistencia mecánica, etc.  Duración. La cal aérea, es el ingrediente menos recomendable en este tema, sobre todo en ambiente expuestos a la humedad. Por esto se refuerza al mortero de cal con un mínimo de cemento (1/8).  Adherencia, entre mortero y mampuesto o revestimiento. Se logra con mayor riqueza de cementantes, Los morteros trabajables con exceso de agua son los menos recomendables.  Contracción y constancia de volumen. Es el cambio de volumen que sufren los morteros al secarse. Puede ser por exceso de agua (también implica un cambio de volumen), o mayor contenido de cemento, produciendo asiento de las mamposterías recientes y agrietamiento en revoques.  Tiempo de fraguado. Propiedad del aglomerante. El endurecimiento no debe ser tan rápido que impida la eficaz puesta en obra, ni tan lento que afecte los trabajos posteriores trabajos.  Resistencia a la compresión. La mejor garantía de resistencia es asegurar una proporción de ligante 1: 3.

HORMIGONES

Propiedades a cumplir:

Las más destacadas son tres:

Resistencia, duración y trabajabilidad. Esta última se refiere al hormigón fresco.

 Resistencia a la compresión, es función de varios factores :

Edad: la resistencia aumenta con el tiempo y se considera para dar una base cierta al cálculo estático, la resistencia a los 28 días. (se considera que la obra puede recibir la

plena carga).

Relación agua/cemento (a/c): se utiliza como base para el proyecto mezclas. A menor

relación a/c las resistencias son mayores. A partir de a/c=0,25 las mezclas son

plásticas.

La calidad del cemento: contribuye notoriamente a mejorar la calidad del hormigón.

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La cantidad de cemento: limitada por razones de economía y problemas de

contracción.

La naturaleza de los agregados: granos más finos requieren mayor cantidad de

mortero, agregados absorbentes disminuyen la relación a/c aumentando resistencia y disminuyendo consistencia, presencias extrañas, etc.

Otros determinantes: tiempo de mezcla, condiciones de puesta en obra y curado.

 Durabilidad: es función directa de la impermeabilidad que se logra con buena dosificación, baja relación a/c, vibrado y curado adecuado.  Trabajabilidad: asegura el mejor llenado en moldes, sin vacíos, y reduce los tiempos en la mano de obra durante el colado. La trabajabilidad se logra con alto contenido de mortero( costoso), o por exceso de agua (reduce la resistencia).

 Dosificación: en la práctica los hormigones con menos de 250 kg/m^3 - 350 kg/m^3 carece de calidad estructural e impermeabilidad. Para las arenas los límites son 0,5-0,6m^3 /m^3. Para el agregado grueso 0,70- 080m^3 /m^3. Y para el agua entre 150-250 lts/m^3.

 Aditivos: son los más comunes los aceleradores de frague, los plastificantes (mejora la docilidad) y los incorporadores de aire ( mejoran docilidad, impermeabilidad y resistencia a las heladas.

HORMIGON ARMADO

Este es un material que resulta de la combinación de otros dos completamente distintos: el hormigón y el hierro. El comportamiento elástico del conjunto resultante permite considerarlo como un material nuevo, diferente de los dos que le dieron origen.

Esta solidaridad en el comportamiento final es posible gracias a la intervención de tres factores:

  1. tanto el hierro como el hormigón tienen un coeficiente de dilatación térmica prácticamente igual, lo que les permite acompañarse mutuamente dentro de los cambios de temperatura que pueden ocurrir en cualquier clima;

  2. la adherencia entre ambos materiales es muy elevada, tanto que no sólo impide el desplazamiento relativo de la 'armadura dentro del hormigón que la envuelve, sino que asegura la transferencia mutua de tensiones en el proceso de deformación bajo carga;

  3. la no oxidación de las barras metálicas queda definitivamente asegurada por la envoltura de hormigón, mientras ésta no se rompa. La propiedad indicada en 2 permite el aprovechamiento simultáneo, en un solo miembro de la estructura, de la alta resis- tencia a la tracción del acero y la excelente resistencia a la compresión de los hormigones.

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Las armaduras no deberán quedar apoyadas sobre los moldes; justamente se espera que el hormigón envuelva totalmente el hierro para que puedan desarrollarse en su totalidad las tensiones de adherencia y al mismo tiempo las armaduras queden bien protegidas contra el efecto de la" oxidación. Tampoco debe permitirse que se toquen entre sí cosa que puede ocurrir en elementos de mucha cuantía. Una y otra cosa se evitan con separadores, que no son más que pequeños pedazos de hierro redondo; también pueden usarse separadores premoldeados de hormigón o plástico.

La separación entre armaduras y moldes o entre armadura. y armadura, debe conservarse dentro de los límites que fijan los reglamentos. En zapatas, muros de contención o cualquiera. otra pieza que esté con contacto con la tierra, el hierro debe quedar protegido por lo menos por cinco centímetros de hormigón. La tendencia de ciertos proyectos de dar al hormigón armado dimensiones mínimas, conspira contra estas buenas normas constructivas.

ELABORACIÓN Y COLADO DEL "HORMIGÓN”

El orden conveniente para verter los materiales en la hormigonera debiera ser el siguiente:

  • parte del agua, con algo de la piedra (para limpiar los restos del batido anterior) ;
  • parte del agua, con el cemento (la mezcla tomará una consistencia suficiente para la suspensión de la arena);
  • parte del agua, con la arena (la mezcla tomará una consistencia suficiente para la suspensión de la piedra);
  • parte del agua, con la piedra; - el resto del agua.

Se suele aconsejar que un 10 % del agua total se vierta antes y una porción igual después del resto de los materiales.

La resistencia mecánica del hormigón aumenta con el tiempo de batido de la mezcla; este aumento es muy importante dentro de los primeros sesenta segundos; luego sigue aumentando, aunque más lentamente, hasta los dos minutos. Más allá de ese tiempo no vale la pena seguir con el amasado, salvo que se estén usando hormigoneras de gran capacidad, con las que puede llegarse hasta los tres minutos. El tiempo amasado debe contarse a partir del momento en que todos los materiales estén en la hormigonera.

El aumento de la resistencia con el tiempo de mezclado se explica por el aumento" de la uniformidad en la distribución de los granos y su completa envoltura por la pasta de cemento.

Con los batidos demasiado rápidos, los pastones resultan con zonas que son puro agregado; no sólo disminuye la resistencia sino que se anula la impermeabilidad y se desprotegen las armaduras.

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Antes de colocar el hormigón en los moldes debe procederse a la cuidadosa ejecución de las siguientes operaciones:

a) limpieza total de los encofrados; retiro de todo residuo que pueda dificultar la resistencia del hormigón, su terminación superficial y las condiciones de adherencia con el hierro

b) colocación de puentes de servicio, por donde .circularán los carritos con la mezcla y el personal; estos puentes tienen por objeto proteger la armadura y al hormigón fresco durante el trabajo.

c) Mojar abundantemente los moldes si son de madera; este riesgo tiene la principal finalidad de 'aturar la madera para que no absorba el agua de la mezcla; al mismo tiempo la hincha cerrando las juntas por la que podría escapar la pasta de cemento. El chorro de agua es además una de las más eficaces formas de quitar las basuras. El tratamiento de los moldes metálicos es de más cuidado; deben aceitarse para que no adhieran al hormigón y no se oxiden.

El hormigón será depositado lo más cerca que se pueda de su sitio definitivo. Se lo desparrama con palas y se lo apisona; este apisonado sirve para obligarlo á tomar la forma del molde, rellenando completamente todo el espacio disponible y envolviendo las armaduras; será enérgico y consecuente y es una buena práctica golpear con martillo el costado de los moldes en vigas de mucha profundidad, columnas, tabiques y partes muy delgadas o muy armadas.

Mejor aún, es la vibración; convierte la zona vibrada en un fluido, 'prácticamente permitiendo el empleo de bajas relaciones a:c, con lo que aumenta la resistencia y mejora la compacidad. El vibrado se aplica a las mezclas de bajo asiento; en aquéllas muy fluidas, su efecto es completamente contraproducente, porque produce una inevitable separación del material pesado, que irá al fondo.

CURADO

Las reacciones químicas causantes del endurecimiento, sólo son posibles en presencia de agua. Aunque en el momento de su vaciado el hormigón tiene mucha más agua de la que necesita para fraguar, son varios los factores que intervienen para que se pierda principalmente por evaporación. Evitar esa pérdida, especialmente en los primeros días, es lo que se llama curado.

Tres son los principales agentes de una rápida desecación: altas temperaturas, baja humedad ambiente y vientos.

El curado se hace actualmente de dos maneras:

a) por vía húmeda, suministrando agua mediante la inundación o mejor aún cubriendo con tierra, arena o arpillera que se mantienen constantemente húmedas. Lo más usado es el riego con manguera.

b) con productos selladores, es decir pinturas aplicables con pulverizador; en una sola pasada. Estas pinturas son blancas, de alto poder de ocultación y de ellas se espera que impidan la evaporación.

Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería Civil

Forma una superficie de textura suave para las pinturas y revestimientos. El mismo no

corrige imperfecciones del muro o revoque grueso.

Cuando el muro es exterior, antes del grueso se interpone la capa impermeable.

− Azotado impermeable : (5 a 7 mm.) mortero de cemento + arena 1:3 + hidrófugo. El

mismo impermeabiliza toda la superficie, pero no disimula las irregularidades.

En los muros interiores que no dan hacia locales sanitarios o al exterior no se hace

azotado.

Cuando la superficie de terminación está formada por piezas independientes, recibe el nombre de Revestimiento.

Es común clasificar a los revoques por el ligante que predomina: revoque a la cal, reforzados (cemento y cal), concretos (cemento solamente), al yeso y estuco (yeso y

arena), etc.

El tratamiento que se dé a la superficie inmediatamente después del revoque grueso,

se llama “terminación”. Los revoques interiores a la cal son trabajados al fieltro con los

cuales se rebaja la textura gruesa, dando así texturas finas o suaves.

En cambio a los de frente se les puede dar variados aspectos recurriendo a

herramientas como peines, de acero, molino para salpicar, etc.

La industria provee también los morteros premezclados con ligante plástico

(premezclados), con los cuales se obtienen variadas texturas y coloraciones, y más

recientemente la línea de morteros especiales como ser:

a) monocapa 2 en 1 (grueso y fino), b) monocapa 3 en 1 (impermeable, grueso y fino),

c) de terminación , con una variada gama de colores.

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Tareas Previas

Previo a la ejecución de los trabajos debe comprobarse que se hayan recibido los marcos para puertas y ventanas (premarcos) y que se hayan ejecutado antes aquellas tareas que pudieran ocasionar manchas sobre el revestimiento terminado. Se calcula la preparación con la cantidad necesaria para amasado de mortero de acuerdo a lo que se vaya a emplear para evitar rebatidos o adiciones de agua.

Requisitos a cumplir por el soporte

  • Planeidad , a fin de lograr la planeidad final del revestimiento considerando que el espesor mínimo de mortero es de 8 mm. y el medio de 15 mm.
  • Resistencia suficiente para recibir el mortero sin ser deformable ni degradable.
  • La superficie estará exenta de rebabas, en el caso de que existan deben picarse.
  • La superficie estará limpia, exenta de aceites, polvos, desencofrantes, yeso o pinturas para conseguir la adherencia del mortero.
  • Comprobar la rugosidad para favorecer la adherencia mecánica.
  • Comprobar la porosidad ya que la misma produce la desecación prematura del mortero reduciendo la dureza y adherencia.
  • Estabilidad. Cuando el soporte es de fábrica de ladrillo, la misma debe estar ejecutada con un mes de antelación por lo menos, antes de colocar el mortero; si fuese de bloques, deberá esperarse dos meses.
  • Humedad del paramento. Cierto grado de humedad sobre el soporte arrebata el fraguado del mortero perjudicando su anclaje, pudiendo provocar fisuras y desprendimientos del material.

Colocación del revoque grueso :

Se define el plano del revoque a aproximadamente 30 cm. del piso, el techo y los

extremos de la pared. Se colocan cuatro hilos paralelos a la pared formando un

rectángulo, los mismos están atados a clavos, de forma que en conjunto son el plano del futuro revoque.

Luego se forman las fajas , se tomo como guía el hilo superior, se amuran listones de

madera llamados bulines con mortero. La superficie del listón es la futura superficie del

revoque.

Siguiendo el hilo superior se colocan los bulines distanciados entre 1 y 1.5m. Siguiendo

el hilo inferior y en correspondencia vertical con los de arriba se colocan los otros

abajo. Cada pareja de bolines en sentido vertical sirve de guía para hacer la faja, rellenando el espacio entre la pared y la regla apoyada sobre los bulines.

Se procede a rellenar las fajas , el espacio comprendido entre ellas se revoca

manteniendo la regla apoyada sobre las mismas.

Finalmente se raya el grueso para lograr una superficie rugosa y mejorar la adherencia con el fino.

Tema: Morteros y Hormigones / Cátedra Ingeniería Civil I / Departamento de Ingeniería Civil

En baños, parte de la cocina y del lavadero se colocaran revestimientos de piezas

cerámicas aplicadas con mortero.

Colocación: se debe impermeabilizar el azotado para que no pueda filtrarse agua a

través de las juntas cuando el revestimiento sea mojado durante su limpieza.

Se hace el revoque grueso con mortero de cemento quedando la pared nivelada, el

nivel final del revestimiento de da con hilo y con bulines hechos con trozo de azulejos,

cerámicos, etc.

Mortero de asiento, se utiliza adhesivo cementicio aplicado con llana dentada de 4 o 5 mm.

Luego de varios días después de colocado el revestimiento se realiza el empastinado

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CIELO RASOS

Aun tratándose de un elemento considerado de acabado, es un cerramiento responsable de asegurar la protección del techo , permite el paso y registro de las instalaciones, así como paliar los defectos de aislamiento del propio techo. Como resultado de las exigencias que se plantean actualmente a las soleras, se han producido muchas innovaciones, algunas de las cuales pueden ser incorporadas a la vivienda social.

A – De solidarizar el acabado de los techos respecto a la estructura con tal de evitar la fisuración ocasionada de la deformación de los techos. La perfilería de los últimos cielo rasos esta optimizada para compatibilizar los movimientos del cielo raso y de la estructura.

B – Permitir el paso libre de las instalaciones, tanto de cableado como de pequeños fluidos, evitando los problemáticos pasos bajo el pavimento. Estas instalaciones tendrían que ser todas aquellas no asociadas a los tabiques y que por tanto son el tronco principal de la vivienda que no se espera modificar.

C – Aislar térmicamente los techos para evitar escapes de calor entre viviendas.

Sistemas :

CIELORRASO APLICADO

CIELORRASO SUSPENDIDO

CIELORRASO INDEPENDIENTE