Executive Summary

El mortero es el material de mayor uso para la unión de unidades de albañilería y se utiliza fundamentalmente para garantizar una distribución uniforme de tensiones entre las unidades de albañilería y corregir algunas irregularidades en las piezas, producto del

proceso constructivo y efectos térmicos de expansión y agrietamiento (Haach et al., 2010). Sin embargo, es poco conocido el papel que desempeñan el mortero y la calidad de la mano de obra de los albañiles en el comportamiento mecánico de la albañilería. Hay también otra gran cantidad de autores que afirman que el mortero no tiene una influencia significativa en la resistencia a la compresión de la albañilería (Hedstrom et al., 1991; Gumeste y Venkatarama, 2007; y Costigan y Pavía, 2012). Investigaciones recientes han mostrado, por ejemplo, que una simple adición de cal en el mortero, modifican las propiedades elásticas de la albañilería al hacerla más deformable tanto en su componente vertical como lateral (Haach et al., 2010).

El esfuerzo de compresión de la albañilería depende tanto de la resistencia a la compresión de la unidad como del mortero de pega. La resistencia en la albañilería con mortero de pega incrementa su resistencia con el tiempo por el endurecimiento del mortero con la edad, contrario a lo que pasa con la albañilería en seco que tiene su resistencia de inmediato se haya realizado su construcción. Generalmente el mortero tiene una rigidez inferior que la unidad de albañilería, lo que hace que la rigidez de la albañilería tenga un valor de rigidez intermedio entre la rigidez de unidad de albañilería y la rigidez del mortero (Marzahn, 1997).

El espesor de la capa de mortero tiene una influencia importante en la deformación lateral de la albañilería bajo cargas de compresión debidas al coeficiente de Poisson del material tal como lo han demostrado varios autores (Hendry, 1991; Marzahn, 1997). Estas investigaciones han observado que entre más gruesa sea la capa de mortero es menor la resistencia a la compresión de la albañilería (Figura 4.1), donde βo representa la resistencia a la compresión de la albañilería y dF el espesor del mortero de pega. Los espesores recomendados por la norma alemana oscilan entre 1 cm y 3 cm luego de este estudio, a pesar de las dificultades constructivas que esto acarrea.

Figura 4. 1 Influencia del espesor del mortero en la resistencia a compresión de la albañilería para diferentes series de prismas ensayados (Marzahn, 1997).

En teoría, la ausencia de mortero en la albañilería favorecería su comportamiento a compresión, sin embargo, la albañilería en seco presenta entre sus desventajas la falta de superficies planas y la poca tolerancia dimensional en las unidades de albañilería. A pesar de que la albañilería en seco presenta una buena resistencia a la compresión, las superficies de contacto entre los bloques con pequeñas grietas o irregularidades generan concentraciones de tensiones que reducen la resistencia de la unidad de albañilería. Adicionalmente, el uso de albañilería sin mortero disminuye la humedad en el bloque y de esta manera reduce considerablemente los efectos de agrietamiento y humedad en la albañilería en el tiempo (Marzahn, 1997).

La comparación de curvas esfuerzo-deformación típicas de albañilería con pega de mortero y de albañilería en seco se puede observar en la Figura 4.2. En esta figura se observa para la albañilería en seco una curva en forma de “S”, debido a que en una primera fase de carga se aplastan las muescas presentes en la superficie irregular del bloque antes de que se distribuyan las cargas en la totalidad de la sección transversal de éste (Marzahn, 1997).

Figura 4. 2 Comportamiento albañilería con mortero vs albañilería sin elemento de contacto (en seco) (Marzahn, 1997).

Tanto para los especímenes de albañilería pegados con mortero, como para los elementos unidos en seco, se presentaron diferentes tipologías en su falla estructural. Las muestras con mortero fallaron a través de grietas verticales a lo largo de la junta entre los elementos, mientras que para la albañilería en seco las grietas fueron de corte diagonal, para relaciones alto/ancho superiores a 2 (Figura 4.3). En la albañilería en seco la incidencia de las diferentes irregularidades en el acabado de la superficie del bloque (rugosa, lisa, pulida, con un orificio, líneas longitudinales, líneas transversales y líneas en ambas direcciones) no mostraron diferencias significativas en la resistencia de la albañilería, lo que indica que no se hace muy necesario reprocesar la unidad con la pulida de sus superficies (Marzahn, 1997).

Figura 4. 3 Tipología de falla para albañilería sin elemento de contacto (en seco) (Marzahn, 1997).

En aplicaciones asociadas a la albañilería postensada, el elemento de contacto juega un papel importante para la determinación de las pérdidas del nivel de tensionamiento a corto y largo plazo, pues la humedad del mortero en muchas ocasiones es absorbida por la albañilería generando una alta retracción produciendo importantes pérdidas en el tensionamiento inicial del sistema por agrietamiento (Tapsir, 1994). De igual forma se ha visto la influencia en las pérdidas de tensionamiento por efectos de creep y acortamiento elástico (Laursen et al., 2006), y se ha encontrado una mayor influencia del mortero en la generación de pérdidas de tensionamiento por creep que el mismo proporcionado por la unidad de albañilería (Lenczner, 1986). En efecto, a pesar de que las juntas de mortero representan sólo alrededor del 7% de la superficie de albañilería, este material genera aproximadamente el 20% de total del creep en el muro (Schultz y Scolforo, 1992), valor similar al reportado por Ameny (1979) del 15% al 30%. De esta manera, el valor total de creep en la albañilería es directamente proporcional a la cantidad de mortero que esté presente en ella. También se ha observado que las pérdidas por creep se reducen cuando se emplean morteros de alta resistencia para la construcción de la albañilería (Van der Pluijm, y Vermeltfoort, 1998).