Práctica de laboratorio resistencia y fluidez del mortero - Adrián Lizama

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FACULTAD DE INGENIERÍA 
 
 
Fecha de entrega: 28/10/2021 
 
Laboratorio de materiales de construcción. Grupo A. 
Práctica 2. Resistencia y fluidez del mortero. 
 
 
Contenido 
Objetivo. .................................................................................................................. 2 
Introducción. ............................................................................................................ 2 
Finura................................................................................................................... 3 
Mortero ................................................................................................................ 3 
Fluidez ................................................................................................................. 3 
Resistencia a la compresión ................................................................................ 4 
Equipo utilizado. ...................................................................................................... 4 
Material utilizado. .................................................................................................... 6 
Desarrollo ................................................................................................................ 7 
Datos y cálculos ...................................................................................................... 9 
Conclusiones y observaciones .............................................................................. 10 
Referencias ........................................................................................................... 11 
 
 
Objetivo. 
Determinar la resistencia y fluidez del mortero de acuerdo con las siguientes 
normativas: 
− ASTM C109/C109-21, Método de prueba estándar para la resistencia a la 
compresión de los morteros de cemento hidráulico - utilizando probetas de 
cubo de 50 mm o 2”. 
− ASTM C230/C230M-21, Especificación estándar para la tabla de flujo para 
uso en pruebas de cemento hidráulico. 
− ASTM C305-20, Práctica estándar para la mezcla mecánica de pastas de 
cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica. 
− ASTM C670-15, Práctica estándar para preparar declaraciones de precisión 
y sesgo para métodos de prueba para materiales de construcción. 
− ASTM C349-18, Método de prueba estándar para resistencia a la compresión 
de morteros de cemento hidráulico - utilizando partes de prismas rotos en 
flexión 
− ASTM C204–18, Métodos de prueba estándar para determinar la finura del 
cemento hidráulico mediante un aparato de permeabilidad al aire. 
− NMX-C-056-ONNCCE-2019, Industria de la Construcción - Cementantes 
Hidráulicos - Determinación de la Finura de los Cementantes Hidráulicos 
(Método de Permeabilidad al Aire). 
Introducción. 
Es importante mencionar que para esta práctica estaba previsto que su finalidad 
sea la de determinar la finura del cemento portland hidráulico, así como su 
resistencia, pero debido a un inconveniente con los materiales, se tuvo que cambiar, 
por lo que se realizará la práctica para determinar, como está descrito en el objetivo, 
la fluidez y resistencia del mortero, y no del cemento portland hidráulico como 
estaba previsto. Sin embargo, es importante conocer el concepto de finura y por ello 
está presente entre los conceptos de este documento. 
 
Finura 
Propiedad muy importante del cemento, ya que ella determina en gran medida la 
velocidad de hidratación, el desarrollo del calor de hidratación, la retracción y la 
adquisición de resistencia del cemento. Un cemento con grano fino se hidrata con 
mucha más facilidad. Para la determinación de la finura se han desarrollado 4 
métodos: 
1. Por medio de tamices o mallas 
2. Por sedimentación (turbidímetro de Wagner) 
3. Por permeabilidad al aire (Blaine, Lea y Nurse) 
4. Por absorción de Nitrógeno. 
Cada método tiene consideraciones distintas durante su realización, es por ello que 
el valor de la finura depende del método empleado. 
Mortero 
Según indica Niasa MX (s.f), son mezclas plásticas que en estado pastoso tienen la 
propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros materiales, de 
unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y alcanzar resistencias. Los morteros 
varían según los materiales con los que son elaborados y comúnmente se elaboran 
de forma manual, mecánicamente o bien, premezclados. Los tipos de morteros se 
definen en relación con el conglomerante que se utiliza; Mortero de arena, yeso o 
cemento. 
Fluidez 
Nos indica el grado de manejabilidad de la pasta de cemento o mortero. Para la 
determinación de la fluidez del cemento se realiza la prueba Vicat. Los cementos 
tienen unos requerimientos de agua diferentes, dependiendo si son o no 
adicionados; generalmente los cementos adicionados requieren de más agua. 
Existe una fluidez para la cual debe agregarse cierta cantidad de agua, y es lo que 
se denomina consistencia normal. 
Para la determinación de la fluidez de un mortero se utiliza una mesa de fluidez o 
un cono de fluidez, aunque en realidad la prueba de fluidez se relaciona más 
concretamente con lo aguado de la mezcla (como en la pasta de cemento). 
La fluidez medida en una mesa de fluidez está dada por: 
𝐹(%) =
𝐷𝑓 − 𝐷𝑖
𝐷𝑖
(100) 
( 1) 
Donde: 
𝐹: es la fluidez medida en porcentaje. 
𝐷𝑓: diámetro promedio final del material. 
𝐷𝑖: diámetro inicial del material. 
Resistencia a la compresión 
Según indica Cemex (2019), es la característica mecánica principal del concreto. Se 
define como la capacidad para soportar una carga por unidad de área, y se expresa 
en términos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2, MPa y con alguna frecuencia en 
libras por pulgada cuadrada (psi). 
Comúnmente se indica el valor donde la carga genera ruptura en el material, este 
valor está dado por: 
𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝑘𝑔/𝑐𝑚2) =
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑝𝑡𝑢𝑟𝑎(𝑘𝑔)
Á𝑟𝑒𝑎(𝑐𝑚2)
 
( 2) 
Equipo utilizado. 
Máquina universal. 
 
 
Mesa de fluidez. 
 
Mezcladora. 
 
Molde tronco cónico. 
 
Apisonador para morteros. 
 
Molde para morteros. 
 
Vernier. 
 
Pila de curado. 
 
 
Material utilizado. 
Cemento Maya CPC 30R 
 
Arena caliza triturada de banco 
 
Agua 
 
 
Desarrollo 
Preparación del mortero 
Para comenzar, se realizará el mortero con: cemento, arena caliza triturada y agua, 
se revolverá en la revolvedora. El material para utilizar será el de 3 especímenes de 
5x5cm (tamaño del molde) que a continuación se presentan las proporciones de 
agua/cemento. 
 
Número de especímenes. 
3 6 
Ingrediente Peso 
Cemento (g) 250 500 
Arena (g) 687.5 1375 
Agua (ml) 121 242 
 a/c=0.485 
Tabla 1. Relación agua/cemento para el mortero. 
El mortero se elabora mediante mezclado mecánico de acuerdo con el 
procedimiento descrito en la norma ASTM C305-20. 
Primero se colocará el tazón con agua y cemento a la velocidad 1 durante 30 
segundos, se agregó la arena lentamente y se revuelve durante 30 segundos a 
velocidad 1, se removió el recipiente y se limpiaron las paredes para juntar todo el 
material, se colocó nuevamente en la revolvedora, ahora a velocidad 2 durante 1 
minuto, se retiró el recipiente y se limpió el material adherido a la máquina. Con la 
mezcla terminada, se coloca en la mesa de fluidez el anillo tronco cónico y se hace 
coincidir las circunferencias (diámetros iniciales), se agrega material hasta 
aproximadamente 2.5cm de altura en la parte superior y se golpea 20 veces 
repartidos uniformemente en la mezcla, esto se repite hasta llenar el molde, luego 
se enrasa. Se verifica que no haya material sobre la mesa de fluidez, de lo contrario 
este se retira, luego se levanta el anillo tronco cónico e inmediatamente en la mesa 
de fluidez se gira la manivela 25 veces, posterior se mide de nuevo el diámetro 4 
veces y se promedia (diámetro final) y con esto se obtiene la fluidez del material,dado por la ecuación 1. Después se regresa el material a la mezcladora durante 15 
segundos a velocidad 2. Ahora se procederá a realizar los especímenes en el molde 
de 5x5cm. Para ello, se agrega un desmoldante al molde y coloque 
aproximadamente 2.5cm (la mitad del molde) de material y con el apisonador de 
2.5cm se apisona el material 8 veces por cada vez que el apisonador cabe en la 
superficie (cabe 8 veces), 64 golpes repartidos en total. Posteriormente se agrega 
la segunda capa hasta llenar el molde y se realiza nuevamente el procedo de 
apisonar, de la misma manera que con la primera capa, pero con los golpes 
perpendiculares a los hechos en la capa anterior. Luego de 24 horas se saca el 
cubo del molde y se remoja en agua, después se probará en la máquina universal, 
aquellas caras que estuvieron en contacto con el molde son las que estará en 
contacto con la carga axial que la máquina universal ejercerá sobre el cubo y la 
base de la máquina, se probará la resistencia a 28 días. 
 
Datos y cálculos 
Los resultados obtenidos fueron los siguientes. 
Para la fluidez. 
Diámetro inicial de la mesa de fluidez: 10cm 
Los diámetros tras realizar los giros en la manivela fueron: 
Medición número Diámetro (cm) 
1 23.2 
2 23.5 
3 23.6 
4 23.4 
Promedio: 23.425 
Tabla 2. Diámetros medidos en la prueba de fluidez. 
Para la resistencia: 
Se realizaron 3 especímenes, las medidas registradas y las cargas de ruptura 
obtenidas en la prueba fueron las siguientes. 
Número 
espécimen. 
Base 
(cm) 
Altura (cm) 
Área 
(cm2) 
Carga de 
ruptura (kg) 
1 5.01 5.05 25.3005 2419 
2 5.02 5.02 25.2004 2406 
3 5.03 5.02 25.2506 2571 
Tabla 3. Datos de los 3 especímenes realizados. 
Entonces con los datos obtenidos se calcula la fluidez y la resistencia del mortero, 
dados por la ecuación 1 y 2, respectivamente. 
Para la fluidez tenemos: 
𝐹(%) =
𝐷𝑓 − 𝐷𝑖
𝐷𝑖
(100) =
23.425 − 10
10
(100) = 134.25% 
Lo que nos da una fluidez del 134.25% 
Para las resistencias, los resultados se presentan en la siguiente tabla. 
Número 
espécimen. 
Área (cm2) 
Carga de 
ruptura (kg) 
Resistencia (kg/cm2) 
1 25.3005 2419 95.611 
2 25.2004 2406 95.475 
3 25.2506 2571 101.819 
 Promedio: 97.635 
Tabla 4. Resistencias de cada espécimen y resistencia media. 
Lo que nos da una resistencia promedio de 97.635kg/cm2. 
Conclusiones y observaciones 
Me pareció una prueba interesante y empiezo a ver como conceptos de diferentes 
materias: resistencia, compresión, empiezan a tomar relevancia en otros campos. 
Por otra parte, los resultados señalan que la fluidez fue de 134% aproximadamente, 
lo que de acuerdo con un documento publicado por la Universidad Continente 
Americano en 2017, está dentro de la normativa AASHTO M152, no pude encontrar 
el documento en el cual se basó esta práctica, así que es mi única comparativa. 
La resistencia, sin embargo, nos resultó en 97.6kg/cm2 aproximadamente, lo cual 
según la norma mexicana NMX-C-486-ONNCCE-2014, se clasifica como un 
mortero de cemento tipo II. 
 
Referencias 
1. CEMEX (2019). ¿Por qué se determina la resistencia a la compresión en el 
concreto? Recuperado de: https://www.cemex.com.pe/-/-por-que-se-
determina-la-resistencia-a-la-compresion-en-el-concreto- 
2. Constructor Civil (2010). Fluidez en Morteros de Cemento Portland. 
Recuperado de Youtube: https://www.elconstructorcivil.com/2011/01/fluidez-
en-morteros-de-cemento-portland.html 
3. Gómez, A. (2015). NORMA MEXICANA NMX-C-486-ONNCCE-2014 
MORTERO PARA USO ESTRUCTURAL. Recuperado de: 
https://www.smie.org.mx/archivos/eventos/2015/agosto/ponencia-mexico-
cambio-para-siempre-desde-1985-norma-mexicana-nmx-c-486-onncce-
2014-mortero-uso-estructural-alvaro-perez.pdf 
4. Niasa MX (s.f). ¿Qué es un mortero y cómo funciona? Recuperado de: 
https://www.niasa.com.mx/que-es-un-mortero/ 
5. Rivas, K. (2017). ENSAYO DE MESA DE FLUJO ASTM 230 /MTC E617. 
Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=4xtTSweYcUo 
6. Silva, O. (s.f). CONOCIENDO LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL 
CEMENTO: ¿QUÉ Y CÓMO? Recuperado de: 
https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/category/cemento/propiedades
-fisicas-del-cemento 
7. Universidad Continente Americano (2017). Fluidez de mortero. 
https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-continente-
americano/neurofisiologia/fluidez-de-mortero/3319151 
 
https://www.cemex.com.pe/-/-por-que-se-determina-la-resistencia-a-la-compresion-en-el-concreto-
https://www.cemex.com.pe/-/-por-que-se-determina-la-resistencia-a-la-compresion-en-el-concreto-
https://www.elconstructorcivil.com/2011/01/fluidez-en-morteros-de-cemento-portland.html
https://www.elconstructorcivil.com/2011/01/fluidez-en-morteros-de-cemento-portland.html
https://www.smie.org.mx/archivos/eventos/2015/agosto/ponencia-mexico-cambio-para-siempre-desde-1985-norma-mexicana-nmx-c-486-onncce-2014-mortero-uso-estructural-alvaro-perez.pdf
https://www.smie.org.mx/archivos/eventos/2015/agosto/ponencia-mexico-cambio-para-siempre-desde-1985-norma-mexicana-nmx-c-486-onncce-2014-mortero-uso-estructural-alvaro-perez.pdf
https://www.smie.org.mx/archivos/eventos/2015/agosto/ponencia-mexico-cambio-para-siempre-desde-1985-norma-mexicana-nmx-c-486-onncce-2014-mortero-uso-estructural-alvaro-perez.pdf
https://www.niasa.com.mx/que-es-un-mortero/
https://www.youtube.com/watch?v=4xtTSweYcUo
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https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-continente-americano/neurofisiologia/fluidez-de-mortero/3319151
https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-continente-americano/neurofisiologia/fluidez-de-mortero/3319151