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Understanding mortar is important… even for nonloadbearing applications

Masonry can be used for all kinds of applications that are not considered loadbearing. Using brick, block, or stone as a veneer is a great way to improve a building’s appearance, performance, and durability. Meanwhile, concrete block partition walls offer superior fire and sound resistance. However, there are some important points to consider when specifying the mortar for nonloadbearing applications.

There are often cases where a type of mortar, such as Type N or S, is specified along with some additional requirements such as a minimum strength. The intent of this article is to explain why that is not recommended and the different pathways to specify mortar in a way that ensures compliance with codes and standards.

Part of our Masonry Specification Series

Offering recommendations accompanied with background explanatory material to explain how these recommendations were formed. Click here to see the full series.

Disclaimer

The information contained here is intended to serve as educational content for designers, specifiers, or contractors. It is not to be relied upon for formal technical advice, as masonry projects may have details and considerations that are unique to a particular project and may be beyond the scope of the content of this page.

Recommendations

Masonry mortar should be specified under the requirements for either proportion or property specifications in accordance with CSA A179-14: Mortar and grout for masonry.

In nearly all cases, simply specifying the type of mortar (Type S or Type N) as well as indicating that the mortar must meet the requirements  for proportion specification under CSA A179-14 is sufficient for loadbearing and nonloadbearing applications without the need for specifying a minimum strength,.

For clay brick or concrete masonry veneers, Type N mortar is typically specified. While Type S mortars are commonly specified for concrete block walls. However, more detailed recommendations for proper selection of mortars can be found in CSA A179, Annex A.

Discussion around specifying mortar for nonloadbearing masonry

Minimum mortar and grout strengths are a very common type of problematic masonry specification. Although often done with altruistic intentions, such requirements can be counterproductive for most masonry applications and may in fact lead to jobsite conflicts and larger issues in the future.

It is important to recognize that mortar and grout shall be specified according to one of two separate compliance pathways, Proportion Specification or Property Specification, but not both.

Example of potentially problematic specification:

L’article de devis ci-dessous est un exemple d’une combinaison typique d’exigences provenant à la fois de la spécification selon le dosage et selon les propriétés.

2.04 MORTAR MIXES

.1         Mortar for exterior masonry above grade:

.2         Non-Load Bearing: Type N based on proportion specifications.

.1         Minimum compressive strength of mortar to be 12 MPa.

Les parcours de spécification selon le dosage et selon propriétés sont destinés à être utilisés séparément, l’un ou l’autre étant suffisant en soi. La résistance minimale à la compression est une propriété qui pourrait être en conflit avec les propriétés d’un mortier qui respecte par ailleurs les exigences pour le dosage. La résistance minimale de 12 MPa n’est pas non plus une résistance appropriée pour un mortier de type N.

Proportion Specification

La spécification du dosage est de loin la méthode d’acceptation la plus souvent employée au Canada pour les mortiers et coulis. Dans ce cas-ci, le dosage des composantes du mortier (Type S ou Type N) doit être conforme aux exigences pour la spécification du dosage selon le tableau 3 ou le tableau 4 de la norme CSA A179-14. Le dosage normatif des composantes est prescrit dans la norme CSA A179-14 selon le type de mortier et le type de matériau (ciment Portland, ciment à maçonner ou ciment à mortier). La norme indique aussi d’autres exigences, y compris les caractéristiques granulométriques du sable et la méthode de malaxage du mortier. Des essais d’échantillons provenant du chantier pour un mortier spécifié par dosage peuvent inclure la détermination du rapport sable/liants ou la résistance à la compression d’un échantillon (cube) de mortier. Pour un mortier spécifié selon le dosage il n’existe aucune valeur minimale pour la résistance à la compression qui doit être respectée. Les essais servent plutôt à comparer la résistance d’un échantillon provenant du chantier à une valeur de référence, établie avant le début des travaux, afin d’assurer l’uniformité des gâchées de mortier au cours du projet.

Pour les mortiers préparés sur le chantier lorsque des matériaux et des procédures conventionnels sont attendus, la spécification du dosage peut être spécifiée (CSA A179-14, la proportion des ingrédients est conforme au tableau 3 ou au tableau 4, selon le cas) et aucune valeur minimale de la résistance à la compression devrait être spécifiée.

Property Specification

Une voie d’acceptation moins souvent utilisée est la spécification des mortiers et des coulis selon les propriétés. Cette méthode d’acceptation est ouverte aux nouveaux mélanges qui ne se conforment pas à la spécification par dosage. Un exemple de ce type de produit est le mortier prêt à l’emploi (fabriqué et gâchés hors chantier) avec adjuvants pour allonger sa vie utile. Ces types de mortiers requièrent une vérification par essais pour s’assurer qu’ils offrent une performance au moins égale à celle des mortiers spécifiés selon le dosage. Ceci comprend de multiples essais, y compris des essais de la résistance à la compression par rapport à une valeur minimale. Il est à noter que cette résistance minimale est différente pour les mortiers préparés en chantier et préparés en laboratoire. Le tableau 6 de la norme CSA A179 indique les valeurs minimales de résistance à la compression des cubes de mortier à 7 jours et à 28 jours d’âge. Par exemple, pour un mortier de type S préparé sur le chantier, les valeurs minimales requises de résistance à la compression seraient de 5 MPa et de 8,5 MPa pour l’essai à 7 jours et à 28 jours d’âge, respectivement.

Pour les mortiers fabriqués hors site (comme les mortiers prêts à l’emploi), la spécification des propriétés doit être précisée, et une valeur minimale de la résistance à la compression peut être spécifiée, mais elle ne doit pas être inférieure aux exigences de résistance minimum du tableau 6 de la norme CSA A179-14. Il convient de noter que certains produits secs pré-emballés, pré-ensachés ou en silo contiennent simplement les composants d’un mortier spécifié selon le dosage, conformément au tableau 3 ou au tableau 4 de la norme CSA A179, et doivent être traités comme tels. Cependant, d’autres mortiers ensachés pré-mélangés contiennent des adjuvants et/ou d’autres composants et doivent répondre aux exigences de la norme CSA A179 par le biais de la spécification selon les propriétés.

When the designer requires on-site introduction of an admixture or other materials to improve the performance of the mortar, then Property Specification should be followed. In such cases,  the designer should work with the masonry contractor to develop a mortar mix that meets the required properties.  A ratio of aggregate to cementitious material in the mortar may be established (monitoring batching, mixing, and handling procedures) or a minimum compressive strength value may be specified but not lesser than strength requirements in Table 6 of CSA A179-14. Monitoring of properties (i.e., compressive strength of mortar cubes) is often used in lieu of monitoring batching, mixing, and handling.

Applicable Standards

In this case, as with most projects involving new construction, the specification needs to reference the mortar and grout standard, CSA A179.

Finally, it is important that the most recent editions of relevant CSA standards are referenced. In the case of uncertainty, one can find out the relevant edition of the standard in the list of referenced documents accompanying the building code in effect for your specific area. For the current edition of the national model code, National Building Code of Canada 2015, the relevant editions of the CSA standards are circa 2014.

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