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Agua de mezclas y Morteros 2023_1_MC pptx

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Materiales de Construcción
Tema 3: Agua de Mezclas. 
Morteros
CONTENIDOS
 Agua
 Normativas
 Usos
 Efectos de las impurezas
 Ensayos de caracterización
 Concentración tolerable de impurezas en el agua de mezcla
 Efectos negativos si se superan los valores limites permisibles de sustancias en el agua
 Consideraciones generales
 Morteros
 Definición
 Clasificación
 Propiedades en estado fresco
 Propiedades en estado endurecido
 Diseño de mezclas de mortero
Normativas
 NTC 3459: Concretos. Agua para la elaboración de Concretos
 NTC 118: Cementos. Método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante 
el aparato de Vicat
 NTC 121: Cemento Portland. Especificaciones físicas y mecánicas 
 NTC 220: Cementos. Determinación de la resistencia de morteros de cemento hidráulico usando cubos de 50 mm 
o 50,8 mm de lado. 
 NTC 3329:Concretos: Especificaciones del mortero para unidades de mampostería.
Usos
Efectos de las impurezas
Ensayos de caracterización
I. Tiempo de fraguado inicial: 
i. Criterio de aceptación: no debe diferir en más de 30 minutos con respecto al tiempo de fraguado de una muestra 
preparada con agua testigo (potable o destilada)
II. Resistencia a compresión:
i. Criterio de aceptación: la resistencia mínima debe ser al menos el 90% de la resistencia mínima de cubos de 
mortero elaborados con agua testigo (potable o destilada)
 Si los valores obtenidos se encuentran por fuera del rango establecido se debe buscar otra fuente de suministro
 Si la resistencia es menor al 90% pero superior al 80% de la resistencia de los cubos de referencia se debe contemplar la
posibilidad de modificar el diseño de la mezcla (proporciones de mezcla)
 Si la resistencia es menor al 80% se debe buscar una fuente de suministro alternativa
Ejercicio
Se fabricaron cuatro cubos de mortero utilizando agua no potable
disponible en la obra, y otros cuatro cubos de mortero utilizando
agua potable.
Se determinó la resistencia a la compresión después de 7 días
de curado y se obtuvieron los valores de la tabla.
Asimismo, se determinaron los tiempos de fraguado para la pasta
elaborada con agua no potable, utilizando el procedimiento
descrito en la NTC 118.
Con base a los resultados, ¿Aceptaría el agua no potable para la
elaboración de la mezcla? Justifique su respuesta
Resistencia a compresión, en MPa
Agua no potable Agua potable
27,6 27,4
26,9 28,1
25,5 29,3
27,7 27,9
Tiempo, 
minutos
Penetración, mm
Agua no potable Agua potable
30 40,0 40,0
45 40,0 40,0
60 40,0 40,0
75 39,0 39,0
90 39,0 39,0
105 37,0 37,0
120 30 36,0
135 23 36,0
150 21 27,0
165 18 18,0
180 12 7,0
195 10 5,0
210 5 3,0
225 2 2,5
240 0 1,5
255 0 1,0
270 0 0,0
Concentración tolerable de impurezas en el agua de mezcla
 Algunos acueductos o plantas de tratamiento
adicionan para el consumo sustancias como cloro,
sabores artificiales, flúor, que pueden afectar las
propiedades de la mezcla.
 Cuando el agua proviene de un pozo es recomendable
analizarla periódicamente para verificar el PH y las
impurezas.
Efectos negativos si se superan los valores limites permisibles de sustancias en el agua.
Fraguado Endurecimiento Eflorescencias Corrosión Adherencia Expansión Aire 
incluido
Hidratación
PH X X
Sustancias 
solubles X X X X X
Sulfatos X X X X X X
Cloruros X X X X
Hidratos de 
carbono X X
Sustancias 
orgánicas 
solubles en 
éter
X X X X
Consideraciones generales
Agua
con partículas en 
suspensión
Provoca contracción 
por secado y 
eflorescencias
de mar
Provoca la corrosión 
del acero
con algas
Reduce la 
adherencia y 
disminuye la 
resistencia
con azúcar
Concentraciones 
mayores a 500 ppm 
afecta el tiempo de 
fraguado y la resistencia
ácidas
La mezcla atrapa 
grandes cantidades de 
aire afectando el 
endurecimiento
Alcalinas
Altas 
concentraciones de 
hidróxido de calcio, 
afecta la resistencia
Morteros: Definición
El mortero es una mezcla homogénea de un
material aglomerante (cemento), un
material de relleno (agregado fino o arena),
agua y en algunas ocasiones aditivos.
 Nivelación de pisos
 Protección de taludes
 Recubrimiento de elementos estructurales
 Construcción de mampostería
https://www.youtube.com/watch?v=wu0HRuf_DV4
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Clasificación
De Cemento Portland
Alta resistencia a la compresión y baja retención de agua
 Un muro tendrá buena resistencia pero será vulnerable al agrietamiento y a la penetración del agua
De Cemento Cal
Baja resistencia a la compresión y alta retención de agua
Un muro tendrá baja resistencia mecánica pero tendrá mayor resistencia al agrietamiento e impermeabilidad.
De cemento de mampostería: 
Combinación de cemento portland (usualmente tipo III), finos y aditivos
Excelente trabajabilidad y durabilidad
Clasificación de acuerdo con la NTC 3329
Tipo M:
oSe recomienda para mampostería sometida a altas cargas de compresión, acción severa de congelamiento, presión lateral de
tierra, vientos huracanados o terremotos.
oPueden ser usados en estructuras enterradas, que estén en contacto con fundaciones, muros de contención o alcantarillados.
Tipo S:
oGarantiza mayor adherencia. Se usa generalmente para estructuras sometidas a cargas normales de compresión, pero que
requieren alta adherencia a esfuerzos de flexión
oRecomendable como mortero de pega, por ejemplo: enchapes
Tipo N:
oMultipropósito. Para pañetes y paredes divisorias interiores. Es el que mejor combina resistencia, trabajabilidad y economía
Tipo O:
oPara pañetes y pega en paredes poco cargadas y divisorias interiores. Es el que mejor combina resistencia, trabajabilidad y
economía
oFrecuentemente usado en viviendas de uno y dos niveles. Se caracteriza por su buena trabajabilidad y bajo costo.
Criterios de calidad
Tipo Resistencia, mín. a 
los 28 días, MPa
Retención de agua 
mín. , %
Contenido de aire, 
máx., %
Cemento-cal
M 17,20 75 12
S 12,40 75 12
N 5,20 75 14
O 2,40 75 14
Cemento de 
mampostería
M 17,20 75 -
S 12,40 75 -
N 5,20 75 -
O 2,40 75 -
Propiedades en estado fresco
Estado fresco
Trabajabilidad
Depende del contenido 
de agua, gradación, 
dosificación y contenido 
de aire
Fluidez
Medida en ensayo de 
mesa de flujo
Penetración
La consistencia se 
determina en un ensayo 
de vicat modificado que 
permite realizar el 
ajuste en la cantidad de 
agua
Retención de agua
Capacidad de retener 
agua de mezcla cuando 
es sometido a 
condiciones de 
absorción
Contenido de Aire
Su exceso produce un 
mortero desmoronable y 
de mala calidad
Propiedades en estado endurecido
Estado endurecido
Resistencia
Capacidad para 
soportar las fuerzas 
actuantes
Adherencia
Capaz de fluir 
sobre la unidad de 
mampostería y 
llenar todas las 
cavidades
Durabilidad
Capacidad de 
soportar las 
condiciones de 
exposición
Cambios 
volumétricos
Estabilidad 
volumétrica
Eflorescencias
Depósitos de sal 
soluble en agua en 
la superficie del 
material
Etapas del diseño
a. Recolección de datos
b. Selección de la fluidez
c. Resistencia de diseño
d. Relación agua/cemento
e. Contenido de cemento
f. Cantidad de agua y aditivos
g. Contenido de agregado
h. Proporciones iniciales
i. Correcciones
Recolección de datos
 PLANOS
 CONDICIONES DE EXPOSICIÓN
 RESISTENCIA REQUERIDA
Selección de fluidez
% Flujo objetivo Consistencia Aplicación
80-100 Seca Reparaciones, 
recubrimientos
100-120 Média plástica Pega
120-150 Fluida, húmeda Relleno
Resistencia de diseño: Morteros de Relleno
𝑹𝒎
´ es la resistencia requerida
𝑹𝒎𝒎
´ es la resistencia de diseño de la mezcla
En ningún caso la resistencia a la compresión a los 28 días puede ser inferior a 12,5 MPa.
1,25 ∗ 𝑅𝑚
´ ≤ 𝑅𝑚𝑚
´ ≤ 1,50 ∗ 𝑅𝑚
´
Resistencia de diseño: Morteros de Pega
Dos tipos de combinaciones posibles: 1 y 3 o 2 y 3
𝑅𝑚𝑚
´ = 𝑅𝑚
´ + 1,28 ∗ 𝑆 ∗ 𝐶
𝑅𝑚𝑚
´ =
𝑅𝑚
´
1 −
1,28 ∗ 𝑉 ∗ 𝐶100
𝑅𝑚𝑚
´ = 1,35 ∗ 𝑅𝑚
´
Ecuación 1
Ecuación 2
Ecuación 3
Para cualquiera de las combinaciones empleadas se selecciona 
el valor menor de resistencia
N C
≥ 30 1,00
25 1,03
20 1,08
15 1,16
< 15 Ecuación 
3
Caso 1 Caso 2 Caso 3
N ≥30 15≤N≤29 N<15
Información 
confiable y 
suficiente
Información 
confiable no 
suficiente
Información no 
confiable ni 
suficiente
C=1,0 C se obtiene de la 
tabla
Ecuación 3
Relación Agua/Cemento
A/C
R
´m
m
(k
g
/c
m
2
)
𝑹´𝒎𝒎=
𝟖𝟓𝟏,𝟏𝟐
𝟏𝟗,𝟖𝟔𝑨/𝑪
𝑹´𝒎𝒎=
𝟔𝟔𝟔,𝟓𝟕
𝟔,𝟓𝟗𝑨/𝑪
Contenido de Cemento
𝑪 = 𝟏𝟕𝟐, 𝟒𝟏𝟒 ∗ (𝐥𝐧(𝑹´𝒎𝒎) - 2,0718)
𝑪 = 𝟑𝟎, 𝟏𝟓𝟏𝟏 ∗ 𝑹´𝒎𝒎 + 𝟏𝟖, 𝟓𝟓𝟑𝟏 + 𝟎, 𝟎𝟑𝟑𝟔𝟏𝟗
Contenido de agua, de agregados y proporciones de mezcla
𝐴 = 𝐶 ∗ 𝐴/𝐶
𝑉𝑎=1000 −
𝐶
𝜌𝑐
−
𝐴
𝜌𝑎
−
𝐴𝑑
𝜌𝑎𝑑
𝑀𝑎 = 𝜌𝑎 ∗ 𝑉𝑎
𝐴
𝐶
:
𝐶
𝐶
:
𝑀𝑎
𝐶
Contenido de agua
Volumen de agregado fino
Masa de agregado fino
Proporciones de mezcla
Correcciones
Materiales Proporciones Masa (g) Masa húmeda (g) Agua en el 
agregado (g)
Absorción (g) Aporte (g)
Agua A/C Mag=C*(A/C)
Cemento C/C Mc=C1
Arena Ma/C Marena=Mc*(Ma
/C)
𝑀ℎ = 𝑀arena ∗
100 + 𝐶𝐻
100
Mh- Marena
Marena ∗
%𝐴
100
Agua en el agregado-
Absorción
Agua corregida (g)=Mag-Aporte
C1 es el contenido de cemento requerido para la muestra de prueba. 
El volumen de la mezcla de prueba por norma siempre será 1,98 dm3 
𝝈=
𝑭
𝑨
La Resistencia promedio determinada
experimentalmente a los 28 días debe
ser igual a la resistencia de diseño con
una tolerancia igual a +/- 5%
% 𝒇𝒍𝒖𝒋𝒐 =
𝒅𝒇−𝒅𝒊
𝒅𝒊
*100
El % flujo se debe encontrar en el rango objetivo
Caso de Estudio
 Se desea dosificar una mezcla de mortero que se utilizará
para pega de ladrillo en la construcción de muros para
mampostería estructural.
 La firma constructora ha producido morteros con
materiales y en condiciones similares de trabajo,
obteniendo en los ensayos una varianza de 11% para un
total de 23 registros.
 La resistencia requerida es 12,4 MPa.
 Se colocará un aditivo plastificante. El proveedor indica que
debe dosificarse en 260 ml por cada 100 kg de cemento en
la mezcla. La densidad del aditivo es 1,05 kg/l.
Da kg/dm3 M.F %A
Cemento 2,78
Arena 2,55 2,83 3,76
Agua 0,99754 (a 23°)
El CH de la arena al momento de mezclar es 
2,5 %
GRACIAS POR
SU ATENCIÓN

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