Morteros y Conglomerantes: Tipos, Composición y Fabricación del Cemento Portland

Materias primas y obtención del cemento

La materia prima del cemento se obtiene de la mezcla de piedra caliza y arcilla.

El cemento Portland es un conglomerante hidráulico obtenido mediante la pulverización del clínker y la adición de piedra de yeso natural en un porcentaje no superior al 5 %.

El clínker es la mezcla obtenida por calcinación en el horno rotatorio hasta su principio de fusión.

Obtención del clínker

El clínker se obtiene en el horno rotatorio. Su funcionamiento es el siguiente: por un extremo se introduce el crudo y por el otro, el combustible. La cocción y formación del clínker se realiza durante su recorrido hasta el extremo de salida. Después, pasa por unos cilindros donde se enfría, luego se muele en molinos de bolas y se mezcla con la piedra de yeso, obteniéndose así el cemento Portland.

Fraguado y endurecimiento

Al contactar con el agua, el cemento comienza a producir su hidratación, proceso que se prolonga durante años. Se distinguen dos etapas:

• Fraguado: paso de fluido a sólido. El inicio del fraguado debe comenzar después de 45 minutos.
• Endurecimiento: se caracteriza por un progresivo desarrollo de sus resistencias mecánicas. Comienza cuando acaba el fraguado y dura años.

Mortero de cemento aluminato de calcio

Se fabrica a base de cemento aluminato de calcio, arena y agua. Su considerable liberación térmica durante el fraguado puede llegar a evaporar el agua de amasado, por lo que debe controlarse para que no supere los 30 ºC. Se utiliza para taponar vías de agua.

Si la arena es refractaria, se obtendrán morteros refractarios.

Tipos de morteros

Mortero de cal

Se puede utilizar cal aérea o hidráulica. Estos morteros tienen muy baja resistencia mecánica, pero presentan gran plasticidad y trabajabilidad.

Mortero bastardo o mixto

Está compuesto por dos clases de conglomerantes compatibles, como la cal y el cemento. Presenta muy buena trabajabilidad y colores claros. Se utiliza como mortero de agarre en fábricas de ladrillo a cara vista.

Morteros especiales

Mortero de cemento-cola

Son morteros fabricados con un conglomerante a base de cemento Portland y resinas de origen orgánico, que permiten variar la cantidad de agua de amasado. Emplean arenas muy finas, son muy finos y con gran adherencia. Se utilizan para alicatados y solados.

Morteros ignífugos

Para revestir estructuras metálicas o formadas por elementos de hormigón armado, se sustituye la arena por asbestos (amianto).

Morteros refractarios

Se utilizan en hornos y chimeneas. Están compuestos por aluminato de calcio y arenas refractarias.

Morteros ligeros

Tienen poco peso y se emplean en cubiertas. Están confeccionados a base de arena de machacado o de arcillas. Poseen poca resistencia mecánica pero gran aislamiento térmico. Se utilizan en cubiertas planas para dar pendiente a los faldones.

La arena

La arena es un material procedente de rocas naturales, reducidas por naturaleza o por machaqueo. La forma de los granos tiene gran influencia en la resistencia de los morteros. Cuando los granos son angulares y ásperos, dan morteros de menor trabajabilidad que los granos finos y redondeados.

Tipos de arena

• Arenas de mina: se encuentran en estratos. Se utilizan para fabricar fábricas de ladrillo y revestimientos. Los morteros tienen buena trabajabilidad.
• Arena de miga: es de mina y el porcentaje de arcillas es mayor al 5 % y menor al 20 %.

Según su granulometría

• Continua: son arenas en las que están presentes todos los tamaños de grano que definen la arena.
• Discontinua: son arenas a las que les falta la fracción intermedia de su granulometría.
• Monomodular: son arenas que solo poseen uno o dos tamaños de los que caracterizan a la arena.

Condiciones del agua y la arena

Cuando la arena posee humedad, está esponjada. El agua para fabricar morteros no debe contener impurezas de arcilla ni cloruros que la alteren. La temperatura óptima oscila entre 7 ºC y 30 ºC. Si la temperatura es mayor de 30 ºC, debe humedecerse la arena.

Clasificación de los morteros

Los morteros se clasifican según la relación de sus componentes:

1 : C : CA : A : W

• C = cemento
• CA = cal
• A = arena
• W = agua (en peso y volumen)

Fabricación de los morteros

• A mano: se mezclan en seco la arena y el cemento, y se bate. Después se añade agua y se bate bien para que la pasta sea uniforme.
• A máquina: la pasta es más homogénea y trabajable, y es más económico (salvo para pequeñas cantidades). Se vierte parte del agua, después el aglomerante y, finalmente, el resto del agua. Con temperaturas inferiores a 5 ºC, debe calentarse el agua para evitar heladas.