MORTARE CU LIANTI MINERALI

MORTARE CU LIANŢI MINERALI

I. Definitie

Mortarele sunt amestecuri bine omogenizate de liant, apa si nisip, care se întaresc aerian sau hidraulic în functie de natura liantului utilizat. La prepararea mortarelor se pot utiliza si diferite adaosuri ca: plastifianti, coloranti, substante impermeabilizatoare, substante care regleaza priza, substante active hidraulic, etc. Mortarele servesc la legarea între ele a pietrelor naturale sau artificiale, caz în care se numesc mortare de zidarie, la înfrumusetarea elementelor de constructii - mortare de tencuieli - sau au întrebuintari speciale cum ar fi: decorarea peretilor constructiilor - mortare colorate, izolare fonica - mortare pentru izolare termica, impermeabilizare la apa - mortare impermeabile, rezistenta la acizi - mortare antiacide, sape de panta.

II. Normative în domeniu

SR EN 998-1/2004-AC/2006 Mortare pentru tencuire si gletuire

SR EN 998-2/2004 Specificatii ale mortarelor pentru zidarie. Partea 2. Mortare pentru înzidire

SR EN 13914-1/2006 Tencuieli exterioare

SR EN 480-4, 5, 6, 11, 12/2006 Aditivi pentru betoane, mortare si paste

SR EN 934-4/2002 Aditivi pentru betoane, mortare si paste

SR EN 934-2, 3/2005 Aditivi pentru betoane, mortare si paste

SR EN 1015-17, 19/2006 Metode de încercare a mortarelor de zidarie

EN 13139/2003 Agregate pentru mortare

III. Clasificare

Mortarelor obisnuite se calsifica dupa mai multe criterii în:

a) dupa domeniul de folosire:

mortare de zidarie;

mortare de tencuiala;

alte utilizari;

b) dupa natura liantilor:

mortare pe baza de var: de var, de var-ciment, de var-ipsos;

mortare pe baza de ciment: de ciment, de ciment-var, de ciment-argila;

mortare pe baza de ipsos: de ipsos, de ipsos-var;

mortare pe baza de pamânturi argiloase;

c) dupa rezistenta la compresiune: M4, M10, M25, M50, M100 (daN/cm²)

Rezistentele la compresiune ale mortarelor determinate la 28 de zile reprezinta marca mortarului (daN/cm²) si se noteaza cu M urmat de rezistenta respectiva.

În afara de aceasta clasificare, mortarele mai pot fi clasificate si dupa urmatoarele criterii:

d) dupa densitatea aparenta:

mortare grele: ρ_a > 1800 kg/m³;

mortare semigrele: ρ_a = 1500-1800 kg/m³;

mortare usoare: ρ_a = 1000-1500 kg/m³;

mortare foarte usoare: ρ_a < 1000 kg/m³;

e) dupa consistenta:

mortare fluide;

mortare plastice;

mortare vârtoase.

IV. Constituientii principali ai mortarelor

Constituientii principali ai mortarelor sunt: liantii, agregatele si apa si eventual aditivi, adaosuri.

IV. 1 Liantii

Varul (gras) este un liant de baza a prepararea mortarelor folosindu-se pentru partile aeriene si mai putin solicitate ale constructiilor. În amestec cu cimentul se poate folosi si la elemente mai solicitate sau zidarii de fundatii care au umiditate mare. Se poate folosi varul stins în pasta sau în praf sau varul nestins macinat.

Cimentul se foloseste singur sau în amestec cu var sau argila la prepararea mortarelor utilizate la elemente de zidarie care preiau sarcini importante sau functioneaza în apa sau în medii cu umiditate foarte mare (în care caz se utilizeaza adaosuri - zgura metalurgica sau adaosuri hidraulice). La mortarele de ciment adaosul de var sau argila are drept scop îmbunatatirea plasticitatii mortarului. La prepararea mortarelor se foloseste ciment tip Portland unitar sau Portland cu adaosuri.

Ipsosul se utilizeaza ca atare sau împreuna cu varul pentru prepararea mortarelor care se gasesc permanent în mediu uscat (aerian). Prezenta ipsosului în mortarele de var-ipsos le mareste rezistenta si scurteaza timpul de întarire.

Argila se foloseste la prepararea mortarelor pentru elemente aerine slab solicitate (maxim trei nivele) si alcatuite din pietre poroase (caramizi, chirpici, ...).

IV. 2 Apa

Normativul avut în vedere este SR EN 1008/2003.

La prepararea mortarelor apa trebuie sa fie din surse de apa potabila.

Apele minerale corodeaza piesele metalice. Apele cu continut de substante organice corozive (zahar, diversi acizi, resturi de celuloza, etc.) împiedica desfasurarea prizei în mortarele de ciment.

IV. 3 Nisipul

Nisipul este agregatul cu granule mici pâna la 7 mm (0/1; 0/2; 0/4; 0/8 mm).

Clasificarea nisipurilor folosite la prepararea mortarelor se face dupa mai multe criterii:

a) dupa provenienta:

naturale - de cariera, de râu, din lacuri, dune, de mare;

artificiale - obtinute prin concasare;

b) dupa forma si natura suprafetei:

granule rotunde;

granule colturoase;

c) dupa granulozitate:

nisipuri monogranulare;

nisipuri poligranulare.

Granulozitatea nisipurilor influenteaza mult caracteristicile mortarelor:

când curba granulometrica se înscrie sub curba limita data de standarde nisipul respectiv este sarac în fractiuni fine si deci golurile dintre granulele mari nu sunt bine umplute; mortarul confectionat cu un asemenea nisip este putin lucrabil si cu rezistente mici;

când curba granulometrica se înscrie deasupra curbelor limita granulele fine sunt în cantitati foarte ridicate, cantitatea de liant este mai mare (pentru a caoperi suprafata tuturor granulelor);

în cazul unui dozal limitat de ciment trebuie o cantitate mai mare de apa ceea ce duce la scaderea rezistentelor.

Înfoierea este o caracteristica importanta a nisipului care influenteaza proprietatile mortarelor. Cunoasterea înfoierii este necesara la dozarea volumetrica a componentilor mortarelor care se raporteaza la constructia uscata

V. Stabilirea compozitiei mortarelor si prepararea lor

V.1 Stabilirea compozitiei

Compozitia unui mortar reprezinta cantitatea volumetrica sau gravimetrica a constituientilor mortarului respectiv si se exprima prin raportul liant:nisip sau prin cantitatile de constituienti necesare la 1 m³ de mortar.

Dozajele de materiale componente se stabilesc:

pe baza unor normative orientative, în functie de natura liantului folosit si de tipul mortarului;

pe baza unor relatii de calcul.

Pentru mortarele de ciment destinate zidariilor dozajul de ciment C se deduce din relatia:

[kg/m³]

unde: M_m = marca mortarului (daN/cm²)

M_c = calsa cimentului (daN/cm²)

K = coeficient de corectie; pentru mortare normale K = 0,7

Pentru mortarele de tencuiala dozajul de ciment se deduce din relatia:

[kg/m³]

Pentru mortare cu lianti ciment-var, ciment-argila se pot utiliza relatiile de mai sus pentru stabilirea dozajului de ciment, în cazul unor mortare de marca superioara lui M25, iar dozajele de var sau argila D_p se calculeaza cu relatiile:

pentru mortare de zidarie:

[l/m³]

pentru mortare de tencuiala:

[l/m³]

unde: D_p = dozaj de var pasta cu consistenta 12 cm sau pasta de argila cu consistenta 13-15 cm.

V. 2 Prepararea mortarelor

Prepararea mortarelor se face în malaxoare sau betoniere cu amestec fortat (malaxare 1,5-2 min.) sau manual pentru mortare de var în lada în care se pune mai întâi varul si apa apoi se adauga treptat nisipul, omogenizând.Mortarele de ciment se prepara pe platforme de beton prin amestecarea nisipului si cimentului dupa care se pune apa.

VI.Caracteristici ( proprietati ) ale mortarelor

VI.1.Mortare proaspete

1. Consistenta-mobilitatea mortarului sub actiunea propriei greutati sau a unor forte exterioare ce actioneaza asupra lui. Se exprima prin adâncimea de patrundere aconului etalon,în cm,masurata pe generatoare.Valorile sunt stabilite în standard, astfel pentru acelasi domeniu de utilizare,mortarele aplicate pe suport poros (caramida) sunt mai fluide decât cele aplicate pe suport compact (piatra).
2. Tendinta de segregare-reprezinta caracteristica mortarelor de s-si modifica consistenta sub influenta unor socuri sau aunui repaos mai îndelungat:

Se stabileste prin determinarea consistentelor din treimea superioara C_s si inferioara C_i a unui mortar care se introduce într-un vas cilindric (h=30cm si Φ=12.3cm).

Tendinta de segregare S este data de relatia:

(cm³)

Pentru mortare de zidarie: S≤50cm³

Pentru mortarele de tencuiala: S≤³.

3.Capacitatea de retinere a apei se determina prin :

a) vacuumare-se stabileste consistenta initiala C_in si consistenta finala C_f dupa vacuumare, csre se creeaza cu ajutorul unei instalatii în care se creeaza o depresiune de 50mm col Hg.Indicele de retinere apei prin vacuumare este:

b) metoda cu strat absorbant-se introduce mortarul într-un inel care are la partea superioara o hârtie de filtru, se aseaza apoi inelul deasupra unui material absorbant,lasându-se o ora pentru ca apa din mortar sa fie absorbita.

Indicele de retinere a apei este:

in care: m-masa mortar,

Δm-diferenta dintre masa mortarului înainte si dupa absorbtia de apa.

Capacitatea de retinere aapei este de minim 70% la vacuumare si de minim 90% la stratul absorbant.

VI.2.Mortare întarite

Caracterizarea proprietatilor mortarelor în timpul exploatarii se poate face prin:

a)Rezistente mecanice (compresiune si întindere prin încovoiere)

-Încercarile se fac pe epruvete prismatice de 40*40*100 a caror parte inferioara este înlocuita cu un suport poros pentru cazul mortarelor pe baza de var.

-Conditiile de pastrare a epruvetelo, pâna la încercare, depind de natura liantului:

-pentru lianti hidraulici:6 zile în mediu umed si apoi în aer pâna la R_c

-pentru lianti nehidraulici:tot timpul în mediu uscat.

-Termenul de încercare este de 28 de zile sau 90 de zilen

Rezistenta la compresiune care ne indica marca mortarului se determina pe resturi de prisme ramase de la încercarea la încovoiere.

b) Rezistenta la înghet-dezghet-se determina pe mortare dupa 15 cicluri de inghet-dezghet.

Pierderea de masa trebuie sa fie de maxim 5% iar scaderea de rezistenta de maxim 25%.

c) adeziunea la stratul suport se face pe cilindrul de mortar de dimensiuni d=8cm si h=2cm. Se determina forta F de smulgere a epruvetei de pe stratul suport,adeziunea la suport R_s (daN) stabilindu-se cu relatia:

(daN/cm²)

in care:A-aria suprefetei de contact mortar-suport (cm²)

d) Contractia la uscare reprezinta micsorarea dimensiunilor epruvetelor ca urmare a proceselor fizico-chimice, din timpul întaririi si mai ales datorita evaporarii apei.

VII. Tipuri de mortare

VII.1. Mortare de zidarie

Pentru zidarie, în mod curent se folosesc mortarele de var, datorita caracterului hidraulic al varului, zidariile trebuie sa se gaseasca în mediu uscat.

În cazul folosirii unor materiale compacte de zidarie si al funtionarii în medii umede (fundatii, socluri) ,se utilizeaza mortare cu lianti amestecati (var si ciment sau adaosuri hidraulice).

Nisipul folosit la zidariile de caramida este conform EN 13139/2003 de 0-8 mm.

Capacitatea de deformare sub încarcari a mortarului din rosturi este cu mult mai mare decât a caramizii astfel ca acesta se deformeaza si are tendinta sa refuleze din rosturile zidariei, în directia sagetilor laterale. Datorita aderentei dintre mortar si caramizi, acestea vor fi solicitate la întindere de fortele F.

Caramida ca si alte materiale (de tipul pioetrelor) au o rezistenta la întindere cu mult mai mica decât la compresiune ( R_i=1/5...1/10 R_c ) si la o anumita valoare a încarcarii P ,începe sa fisureze dupa directia V-V; în aceasta sectiune caramizile lungi au cea mai mare valoare a efortului la întindere dat de refularea mortarului.

Acest început al degradarii, fisurarea dupa mdirectia V-V ,începe pentru mortarul de var gras la 30% din încarcarea la rupere a stâlpului. Limita de fisurare (încarcarea la care apar fisuri) poate fi apropiata de cea de rupere prin marirea rezistentei mortarului. Astfel, se poate ca fisurarea sa apara la 75% din încarcarea la rupere a elementului de zidarie, când se folosestev un mortar de rezistenta 7N/mm². prin îmbunatatirea marcii mortarului peste aceasta valoare, limita de fisurare nu mai creste în mod sensibil.

VII.2. Mortare de tencuieli

Tencuielile obisnuite sunt alcatuite în general, din mai multe straturi care sunt:

-spritul -necesat pentru îmbunatatirea aderentei dintre stratul suport ( baza ) si straturile urmatoare ale tencuielii.( 2-3 mm );se executa dintr-un mortar fluid;

-grundul-strat intermediar de 8-15mm grosime, executat din mortar vârtos-lpastic cu nisip 0.4 mm;

-tinciul- (sau stratul vizibil) de maxim 5 mm grosime, executat din mortar vârtos cu nisip fin 0.1 mm, care asigura o buna planitate tencuielilor;

-smirul- primul strat la tencuielile pe rabit (rabit=plasa din împletitura de sârma subtire sau mase plastice) alcatuit din mortar de ipsos care la marirea de volum din timpul prizei se ancoreaza bine în ochiurile plasei de rabit.

Mortarele pentru tencuieli exterioare, supuse la actiunea intemperiilor (umiditate, vânt,etc) trebuie sa aiba o buna rezistenta si ca atare se executa folosind un liant care este ciment+varul.

Mortarele pentru tencuieli interioare trebuie sa aiba o aderenta buna la suport, tendinta de fisurare redusa, lucrabilitate buna. Se folosesc mortare pe baza de var, var-ciment sau var-ipsos.

În functie de elementul de constructie care se tencuieste si de conditiile de functionare, exista mai multe tipuri de tencuieli:

1)-tencuiala bruta este folosita ca tencuiala pe elemente cum sunt: podurile sau constructiile agrozootehnice; se executa într-un singiur strat de circa 2 cm grosime, cu mortar cu nisip 0.8 mm;

2)-tencuiala sclivisita si gletuita se aplica pe elsemente de zidarie si se executa cu 2 straturi: grundul si tinciul;asigura o buna compactitate si impermeabilitate si da suprafete netede. La tencuielile sclivisite stratul vizibil este netezit cu "drisca" de otel.

Stratul vizibil de la tencuielile gletuite se executa cu un strat subtire de ipsos pasta sau de var si se netezesc cu "drisca" de glet. Gletul se aplica pe acele tencuieli ce urneaza sa fie tratate mai deosebit sau care urmeaza a fi vopsite în ulei. În mod obisnuit în pasta de ipsos se adauga clei pentru o rezistenta mai buna.

3)-tencuiala pe beton se aplica în trei straturi :spit, grund, tinci.

4)-tencuiala pe rabit se aplica atunci când se doreste obtinerea unor suprafete plane, cum sunt tavanele la planseele cu nervuri din beton armat sau în cazurile când se tencuiesc suprafete din materiale diferite ( exemplu:stâlpi de lemn si zidarie de caramida); se executa în trei straturi: smirul, grundul, tinciul.

NOTĂ:Se aplica tsi tehnologia tavanelor suspendate din placi de ipsos armat sau ghips-carton sau placarea cu aceste materiale a peretilor (uneori peretii sunt doar din aceste placi si atunci se numesc pereti de compartimentare).

5)-tencuiala impermeabila se foloseste la protectia suprafetei elementelor de constructii care vin în contact permanent sau îndelungat cu umiditatea mediului ambiant, cum ar fi: zidurile subsolurilor, socluri, peretii canalelor sau tuburilor de scurgere, interiorul rezervoarelor sau bazilelor de apa, etc. Se folosesc ca lianti:cimentul Portland, cimentul cu zgura , cu cenusa, tras.

Se folosesc mortare grase cu dozaj 1:2 (3). Marirea impermeabilitatii se poate realiza prin folosirea unor adaosuri tensioactive sau hidrofolizante(sapunuri de calciu sau aluminiu)

6)-tencuielile decorative se executa cu var gras stins în praf, cimrnturi albe sau colorate si cu agregate din roci colorate (deseuri de marmura, cenusa etc).Cele mai obisnuite tencuieli decorative sunt:

a)-cu praf de piatra obtinute prin aplicarea peste grund a unui strat drisuit sau stropit din mortar de var gras cu praf de piatra si adaos de pigmenti colorati;

b)-din piatra artificiala executate pe un grund din mortar de ciment. Stratul vizibil, din mortar de ciment cu piatra marunta (gris de piatra) si eventual pigmenti. Se aplica peste grundul stropit cu apa înainte de întarirea completa a acestuia.

c)-tencuielile cu terasit se executa pe un grund din mortar de var cu adaos de ciment, pe suprafata caruia se fac striuri crestate cu mistria în doua directii sau prin periere. Amestecul pentru stratul vizibil se aduce pe santier gata preparat, în stare uscata,în sac.

d)-alte amestecuri în stare uscata, în saci, inclusiv cu granule din polimeri si adaosuri.

VII.3. Defecte în tencuieli

În tencuieli pot sa apara defecte datorita folosirii necorespunzatoare a materialelor componente sau datorita punerii gresite în opera.

a)      Defecte datorate folosirii necorespunzatoare a materialelor de constructie:

-împuscaturile sunt produse de granule de var nestinse si se manifesta prin aparitia de crapaturi initiale dupa care se produce desprinderea bucatilor de tencuiala în jurul granulelor de var care se sting în apa prin expansiune.

-petele si eflorescentele se produc daca nisipul contine multa argila, pirita sau saruri solubile.

b)      Defecte datorate unei puneri gresite în opera

-Tencuirea zidariilor înainte ca mortarul din rosturi sa se fi uscat-în dreptul rosturilor apar pete, deoarece umiditatea migreaza prin tencuiala.

Rezulta ca elementele de constructii nu se tencuiesc decât dupa ce mortarul din rosturi s-a uscat.

În plus tencuielele pe baza de ciment fisureaza datorita contractiilor, fiind necesar a se mentine umede în primele sapte zile de la confectionare.

Tencuielele trebuie ferite de scurgerile de ape din precipitatii si de cele care patrund prin capilarele din terenul de fundatie. Aceste ape pateaza tencuielile facându-le inestetice.