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Los primeros morteros fueron hechos de barro o arcilla. Estos materiales se utilizaron debido a la disponibilidad y el bajo costo. Los egipcios utilizaban morteros de yeso para lubricar los lechos de piedras grandes cuando se movían en posición (ref. me). Sin embargo, estas matrices no funcionaron bien en presencia de altos niveles de humedad y agua.

Se descubrió que la piedra caliza, cuando se quemaba y se combinaba con agua, producía un material que se endurecía con la edad. El primer uso documentado de cal como material de construcción fue aproximadamente el año 4000 a.C., cuando se usó en Egipto para enlucidar las pirámides(ref. ii). El comienzo del uso de cal en morteros no está claro. Está bien documentado, sin embargo, que el Imperio Romano utilizó morteros a base de cal ampliamente. Vitruvio, un arquitecto romano, proporcionó directrices básicas para las mezclas de mortero de cal (ref. iii).

«… Cuando está apagada, que se mezclaba con la arena de tal manera que si se foso de arena, tres de arena y una de cal se vierte en; pero si lo mismo es del río o del mar, dos de arena y uno de cal se lanzan juntos. Porque de esta manera habrá la proporción correcta de la mezcla y la mezcla.»

Los morteros que solo contienen cal y arena requerían dióxido de carbono del aire para volver a convertirse en piedra caliza y endurecerse. Los morteros de cal / arena se endurecieron a un ritmo lento y no se endurecían bajo el agua. Los romanos crearon morteros hidráulicos que contenían cal y puzolana, como polvo de ladrillo o ceniza volcánica. Estos morteros estaban destinados a ser utilizados en aplicaciones donde la presencia de agua no permitiría que el mortero se carbonatara adecuadamente(ref. iv). Ejemplos de este tipo de aplicaciones incluyen cisternas, estanques de peces y acueductos.

Los desarrollos más significativos en el uso de puzolanas en morteros ocurrieron en el siglo XVIII. Se descubrió que la quema de caliza que contenía arcillas produciría un producto hidráulico. En 1756, James Smeaton desarrolló quizás el primer producto de cal hidráulica calcinando caliza azul con arcilla. También se añadió una tierra puzolánica italiana de Civita Vecchia para proporcionar fuerza adicional (ref. v). Esta mezcla de mortero se utilizó para construir el faro Eddystone. James Parker patentó un producto llamado cemento romano o cemento natural en 1796. El cemento natural se producía quemando una mezcla de piedra caliza y arcilla en hornos similares a los utilizados para la cal. El producto resultante fue molido y almacenado en recipientes impermeables. Por lo general, los cementos naturales tenían un contenido de arcilla más alto que los productos de cal hidráulica, lo que permitía un mejor desarrollo de la resistencia. El mortero de cemento natural se utilizó en la construcción donde la mampostería estaba sujeta a humedad y se necesitaban altos niveles de resistencia(ref. vi).

Joseph Aspdin, un albañil/constructor inglés, patentó un material llamado cemento portland en 1824. El cemento portland consistía en una mezcla de piedra caliza, arcilla y otros minerales en proporciones cuidadosamente controladas que se calcinaban y molían en partículas finas. Aunque se importó algo de cemento portland de Europa, no se fabricó en los Estados Unidos hasta 1871. La consistencia y los mayores niveles de resistencia del cemento portland le permitieron reemplazar los cementos naturales en los morteros. El cemento portland por sí solo tenía poca trabajabilidad. El cemento portland combinado con cal proporcionó un excelente equilibrio entre resistencia y trabajabilidad. La adición de cemento portland a los morteros de cal aumentó la velocidad del proceso de construcción para la construcción de mampostería debido a un desarrollo de resistencia más rápido. Se desarrollaron diseños de mezcla que incorporaban diferentes cantidades de cal y cemento portland. En 1951, ASTM publicó una Especificación Estándar para Mampostería Unitaria (C270-51). Esta especificación permitía especificar combinaciones de cemento y cal por proporciones de volumen o propiedades de mortero. ASTM C270 todavía está en uso hoy en día. Esta norma identifica cinco tipos de mortero basados en la frase MASON WORK S. Las mezclas de cemento/cal tipo M tienen la resistencia a la compresión más alta y la de tipo K la más baja.

More Más información sobre las especificaciones del mortero de cal.

Hasta aproximadamente 1900, la masilla de cal se utilizaba en aplicaciones de construcción. La piedra caliza se quemaba en pequeños hornos a menudo construidos en el lado de una colina para facilitar la carga(ref. vii). La madera, el carbón y el coque se utilizaron como combustible. La cal viva producida a partir de estos hornos se añadía al agua en un pozo o canal de metal y se empapaba durante un período prolongado de tiempo. El tiempo necesario para remojar dependía de la calidad de la cal viva y podía variar de días a años. En general, se pensaba que cuanto más tiempo se empapara la cal viva, mejor funcionaría. La Especificación Estándar para Cal Viva con Fines Estructurales se desarrolló en 1913. Después del cambio de siglo, comenzó el uso de productos de cal hidratada. Se agregó agua a la cal viva en la planta de fabricación para reducir la cantidad de tiempo requerido para remojar en el lugar de trabajo. A finales de la década de 1930, comenzó la producción de productos de cal dolomítica hidratados a presión. Estos productos solo requerían períodos cortos de remojo (20 minutos o menos) antes de su uso. En 1946 se publicó la Especificación Estándar para Cal Hidratada para Mampostería (ASTM C207). Este estándar identificó dos y más tarde cuatro tipos de productos de cal que podrían usarse en aplicaciones de mampostería.

More Más información sobre las especificaciones de cal de Albañil.

Los productos de cal han desempeñado un papel importante en la construcción de mampostería durante miles de años. Antes de 1930, la mayoría de las construcciones de mampostería utilizaban morteros a base de cal. La cal tiene un rendimiento comprobado que se demuestra con estructuras, como la Gran Muralla China, que han durado cientos de años. Las razones para usar cal en el mortero hace 2000 años siguen siendo válidas hoy en día.

More Más información sobre morteros a base de cal en construcciones modernas de mampostería.

McKee, Harley J. Introducción a la Mampostería Estadounidense Temprana: Piedra, Ladrillo, Mortero y Yeso. National Trust for Historic Preservation, Universidad de Columbia, 1973. p 61.
Boynton, Robert S. Química y tecnología de Cal y piedra caliza. Segunda Edición. Nueva York: John Wiley & Sons, Inc., 1980.
Vitruvius. De Arquitectura. Libro II, V. Traducción de Frank Granger. Heinemann, 1931.
Davey, Norman. A History of Building Materials (en inglés). Nueva York: Drake Publishers Ltd., 1971.
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Spewiek, John P. The History of Masonry in America, Proceedings of the 7th Canadian Masonry Symposium. Vol 2. Canadá: McMaster University, 1995. p 663-677. sfd