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U NIVERSIDAD N ACIONAL D E H UANCAVELICA "A ÑO DE LA LUCHA CONTRA LA C ORRUPCIÓN Y LA I MPUNIDAD "

FACULTAD D E C IENCIAS D E I NGENIERÍA

E SCUELA P ROFESIONAL DE I NGENIERÍA C IVIL -H UANCAVELICA CURSO: CAMINOS II

TEMA DEL TRABAJO: TIPOS DE MAQUINARIAS UTILIZADAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS Y SUS ESPECIFICACIONES

DOCENTE: Ing. AYUQUE QUIÑONEZ, Franz Felipe

ESTUDIANTE: IGNACIO ZAVALETA, Enrique Javier

CICLO: X

Huancavelica - Perú Noviembre - 2019

Baja

AGRADECIMIENTOS A DIOS E

por iluminar y bendecir mi camino y permitir F que siga disfrutando de la vida. A nmis padres, quienes me apoyan de manera incondicional en mi formación académica; gracias a ellos por apostar siempre en mi educación.

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Í NDICE G ENERAL

C APÍTULO 1 INTRODUCCIÓN

PÁGINA 1

C APÍTULO 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo General 2.2 Objetivos Especificos

PÁGINA 3 4 4

C APÍTULO 3 MARCO TEÓRICO PÁGINA 3.1 ¿COMO SE CONSTRUYEN LAS CARRETERAS? 3.2 CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS Y CARRETERAS 3.3 ACTIVIDADES DE CONTRUCCIÓN DE UNA CARRETERA 3.4 MAQUINAS DE CONSTRUCCIÓN

C APÍTULO 4 MAQUINARIAS PESADAS 4.1 Retroexcavadora 4.2 Excavadora 4.3 Bulldozer 4.4 Motoniveladora 4.5 Compactadoras 4.6 Cargador frontal 4.7 Camiones 4.8 Bobcat 4.9 Pavimentadora 4.10Vibrocompactadoras

5 6 6 7 8

PÁGINA 9 10 12 14 16 19 21 23 23 25 26

C APÍTULO 5 CONCLUSIONES

PÁGINA 27

C APÍTULO 6 BIBLIOGRAFIA

PÁGINA 29

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INTRODUCCIÓN

´ INTRODUCCION

CAMINOS II

INTRODUCCIÓN La construcción es uno de los renglones económicos más importantes en nuestro país. El ejercicio de esta actividad comercial involucra la construcción de vivienda, infraestructura y adecuación de servicios públicos entre otros. La materialización de un proyecto abarca diferentes actividades que van desde la preparación del sitio hasta la adecuación final de la obra para la puesta al servicio de los usuarios, en el desarrollo de estas actividades el constructor debe conocer la maquinaria que le conviene utilizar a lo largo del desarrollo del proyecto. Actualmente los ingenieros civiles y demás profesionales de la construcción no cuentan con una guía o compendio que permita conocer, de manera concreta y abreviada, el panorama existente de la maquinaria pesada que debe utilizarse en las diferentes actividades que componen la construcción de vías. El objeto de éste presente trabajo es el de brindar al lector una guía sobre maquinaria pesada para la construcción de vías y ofrecer una información estructurada sobre qué tipo de maquinaria y accesorios existen y cuáles son sus usos. Teniendo como contenido al Marco Teórico y Maquinarias Pesadas especificando muchas de las caracteristicas de cada una de ellas.

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MAQUINARIAS PESADAS EN CARRETERAS

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OBJETIVOS

Contents 2.1 Objetivo General

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2.2 Objetivos Especificos

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OBJETIVOS

OBJETIVOS 2.1

Objetivo General Tener en conocimiento que tipos de Equipos y Maquinarias se utilian en el campo de construción de una carretera.

2.2

Objetivos Especificos Identificar cada una de las maquinarias pesadas. Identificar en que se utilizan las maquinarias pesadas. Conocer las especificaciones de las maquinarias pesadas. Conocer el funcionamiento de las maquinarias pesadas.

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MARCO TEÓRICO

Contents 3.1 ¿COMO SE CONSTRUYEN LAS CARRETERAS? 6 ´ 3.2 CONSTRUCCION DE CAMINOS Y CARRETERAS

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´ 3.3 ACTIVIDADES DE CONTRUCCION DE UNA CARRETERA 7 ´ 3.4 MAQUINAS DE CONSTRUCCION 8

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´ MARCO TEORICO

MAQUINARIAS PESADAS EN CARRETERAS 3.1

¿COMO SE CONSTRUYEN LAS CARRETERAS?

De todas formas hasta la aparición de los coches y de los vehículos a motor las carreteras no se hicieron imprescindibles para el funcionamiento de la vida tal y como hoy la conocemos. Es algo imprescindible para poder moverte hoy en día a cualquier sitio y estar comunicado. La red de carreteras de todo el planeta es inmensa. Sólo en Estados Unidos hay más de 6 millones de kilómetros de carretera que recorren uno de los principales países en cuanto a industria automovilística. Por eso en una cantidad ingente de carreteras, su correcta planificación y la toma de decisiones a la hora de construir una carretera son fundamentales.

3.2

CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS Y CARRETERAS

Lo normal para construir una carretera es colocar dos capas de asfalto para que el desgaste que provocarán los coches y camiones sobre la carretera no tenga un elevado impacto sobre el hormigón. Hay que tener en cuenta también que el clima es fundamental a la hora de fabricar el asfalto y colocarlo sobre la carretera. La temperatura influye en la preparación y la velocidad de secado del asfalto.

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´ MARCO TEORICO

Por lo tanto este será un factor a tener muy en cuenta en un país de contrastes climatológicos como el nuestro, en el que en diferentes regiones podemos experimentar los efectos de conducir con viento, frío o elevadas temperaturas. La superficie de una carretera no debe ser deslizante porque sino los neumáticos se agarran pero. Debe estar limpia y uniforme. La contextura necesaria para evitar el deslizamiento se le comunica a la superficie al tiempo de su construcción. Si la superficie se vuelve demasiado lisa por el uso, con varios tratamientos se regenera su textura primitiva.

3.3

ACTIVIDADES DE CONTRUCCIÓN DE UNA CARRETERA

Para el caso específico de los proyectos viales éstos empiezan con el desmonte, en el cual se prepara el terreno para la futura explanación mediante el retiro de árboles, arbustos y demás materiales que puedan obstaculizar las demás actividades. Luego de ésta labor y con la topografía reciente del área que cubre el proyecto, se procede con la explanación y nivelación del terreno, consistente en la nivelación del lugar donde se va a realizar la construcción, el retiro de raíces y el retiro de la capa de materia orgánica (descapote del terreno, conforme a los espesores encontrados en los sondeos del estudio de suelos), también con los cortes en roca, material común y la remoción de derrumbes, así como la conformación de taludes y terrazas. Asimismo, se procede con las excavaciones, ubicando con anterioridad los sitios donde pasan las redes de servicios existentes para tomar las medidas necesarias para desconectarlas, protegerlas o reubicarlas; de la misma forma y si la construcción de la vía lo requiere, se realiza la demolición de los pavimentos existentes o estructuras que requieran ser reubicadas o reconstruidas. Conjuntamente se conforma o adecúa la subrasante y se coloca la subbase granular, extendiéndola conforme a los espesores de capa máximos especificados, humedeciéndola, compactándola y dándole el acabado respectivo, posteriormente se conforma y compacta la base granular de acuerdo a las capas y número de pasadas que se requiera según el material utilizado, densidades y pendientes previamente descritas en planos y especificaciones técnicas. Luego de ésta actividad se procede con la imprimación, consistente en la aplicación de un producto asfáltico sobre la capa anteriormente colocada con el fin de protegerla e impermeabilizarla; finalmente se coloca el concreto asfáltico y aplica el riego de liga sobre el pavimento rígido o flexible existente o sobre una base asfáltica nueva para obtener una óptima adherencia entre las capas; ésta actividad consiste en extender una mezcla caliente de concreto asfáltico de gradación densa en una o varias capas conforme a lo establecido en diseños, compactarla y darle un acabado final con los equipos de compactación para minimizar las irregularidades en su superficie. Cabe resaltar que dentro de un proyecto vial, se incluye la construcción de cunetas 7

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(bien sea en concreto, piedra o prefabricadas), al igual que otras obras complementarias como filtros (sub-drenajes), bordillos, andenes, zonas verdes y demás obras de urbanismo y contención que se encuentren contempladas dentro de los diseños.

3.4

MAQUINAS DE CONSTRUCCIÓN

Las máquinas de gran potencia sirven de apoyo en la ejecución de obra viales (carretera), mayormente en la preparación del terreno, excavación o terraza, estas actividades son: limpieza, corte, traslado de material, compactación,etc. Se recurre a las máquinas o equipos para la ejecución de movimiento de tierra teniendo en cuenta todos los elementos del precio, recordemos que las labores de movimiento de tierra, constituyen el 50% del monto total de los proyectos, aproximadamente. Las máquinas se imponen también prescindiendo de las cuestiones económicas, cuando los volúmenes de obra diaria a realizar para satisfacer los programas, son altos. En los proyectosque se emprenden actualmente, las máquinas se imponen, teniendo en cuenta que el movimiento de tierra debe ser de una manera rápida y eficiente así como la calidad de la terraza donde irán los cimientos de la obra. Retroexcavadora Excavadora Bulldozer Motoniveladora Compactadoras Cargador frontal Camiones Bobcat Pavimentadora Vibrocompactadoras

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MAQUINARIAS PESADAS

Contents 4.1 Retroexcavadora

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4.2 Excavadora

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4.3 Bulldozer

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4.4 Motoniveladora

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4.5 Compactadoras

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4.6 Cargador frontal

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4.7 Camiones

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4.8 Bobcat

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4.9 Pavimentadora

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4.10 Vibrocompactadoras

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MAQUINARIAS PESADAS Y SUS ESPECIFICACIONES 4.1

Retroexcavadora

La retroexcavadora cargadora consta de un tractor al que se le ha acoplado una pala cargadora en la parte delantera, y un brazo excavador en la parte posterior. Ahora bien, técnicamente, ese brazo es en realidad una retroexcavadora, ya que su cuchara se inserta en el suelo de arriba abajo y no al contrario, como sucede con una excavadora. Consta de un ensamblaje de tres diferentes piezas de equipo móvil de tierras: un tractor, un cargador y una retroexcavadora. Permite a las herramientas desplazarse con rapidez y seguridad. Puede transportar grandes cantidades de material dependiendo del tamaño del recipiente. Está diseñado principalmente para excavar terrenos. El recipiente donde se deposita el material se conoce como cucharón. La retroexcavadora en sí tiene tres partes: el cucharón, el palillo y la pluma. Es conocida también con el nombre de pala mecánica.

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MAQUINARIAS PESADAS

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MAQUINARIAS PESADAS

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4.2

Excavadora

Maquina autopropulsada sobre ruedas o cadenas con una superestructura capaz de efectuar una rotación de 360°, que excava, carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de una cuchara fijada a un conjunto de pluma y balance,sin que el chasis o la estructura portante se desplace. La definición anterior, precisa que si la máquina descrita no es capaz de girar su superestructura una vuelta completa (360ř), no es considerada como excavadora. La precisión de los planos de trabajo, tales como pluma, balance, estructura portante, etc.; fija y unifica los criterios clasificadores. Clasificación de las Excavadoras i

Por su accionamiento Excavadoras de cable o mecánicas. Excavadoras Hidráulicas.

ii

Por su sistema de traslación Excavadoras montadas sobre cadenas (orugas). Excavadoras montadas sobre ruedas (neumáticos).

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4.3

Bulldozer

Máquina para movimiento de tierra con una gran potencia y robustez en su estructura, diseñadoespecialmente para el trabajo de corte (excavando) y al mismo tiempo empujecon la hoja (transporte). En esta máquina son montados diversos equipos para poder ejecutar su trabajo, además, debido a su gran potencia, tiene la posibilidad de empujar o apoyar a otras máquinas cuando estas lo necesiten (Ej. una mototrailla). Estas máquinas se utilizan durante el proyecto de construcción en operaciones tales como: Limpieza del terreno de árboles y maleza. Apertura de brechas en terrenos rocosos. Movimientos de tierra en estanques. Cortes carreteros u otros. Esparcimiento de rellenos de tierra. Limpieza de escombros en sitios de construcción. Algunos modelos poseen un rooter o diente escarificador, que permite la remoción de roca o terrenos duro.

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Motoniveladora

Máquina muy versátil usada para mover tierra u otro material suelto. Su función principal es nivelar, modelar o dar la pendiente necesaria al material en que trabaja. Se considera como una máquina de terminación superficial. Su versatilidad esta dada por los diferentes movimientos de la hoja, como por la serie de accesorios que puede tener. Puede imitar todo los tipos de tractores, pero su diferencia radica en que la motoniveladora es más frágil, ya que no es capaz de aplicar la potencia de movimiento ni la de corte del tractor. Debido a esto es másutilizada en tareas de acabado o trabajos de precisición. La motoniveladora permite: Extender y nivelar materiales sueltos. Excavar las cunetas de una carretera, llevando los materiales extraídos hacia el eje de la carretera después de nivelarlos. Regularizar los taludes deuna excavación, nivelando los materiales extraídos sobre el fondo. Conservar las pistas seguidas por las máquinas de movimiento de tierra. En arrancar mediante escarificador y eliminar los elementos demasiados gruesosmediante rastrillos para rocas.

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4.5

MAQUINARIAS PESADAS

Compactadoras

Las apisonadoras son máquinas autopropulsadas de 2 ó 3 rodillos, que se emplean en lacompactación de tierras con espesores de 20-30cm. Su peso varía de 5 a 15 t y la velocidad de trabajo entre 2 y 10 Km/h. La maquinaria vibrante puede ser apisonadoras autopropulsadas o rodillos vibrantes remolcados por tractor, pisones manuales, planchas o bandejas vibrantes, etc. Puede compactar adecuadamente gravillas, arenas y, en general, terrenos con poco o ningún aglomerante, en espesores hasta 25 cm. Noson aptos para terrenos arcillosos. Los compactadores de neumáticos pueden ser autopropulsados o remolcados, con suspensión independiente en cada rueda, lo que asegura una buena compactación. Todos los neumáticos deben llevar la misma presión y su velocidad oscila entre 10 y 24 Km/h. Los rodillos pata de cabra son máquinas remolcadas por tractores de pequeña o mediana potencia,que pueden ser normales o vibrantes, y que se utilizan para la compactación de terrenos con excepciónde arenas, gravas y piedra partida. Disponen de depósitos para lastre, que pueden estar vacíos o llenosde agua o arena, lo que permite aumentar la presión que transmiten al terreno.

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MAQUINARIAS PESADAS

Cargador frontal

El cargador frontal es un equipo tractor, montado en orugas o en ruedas, que tiene un cucharón de gran tamaño en su extremo frontal. Los cargadores son equipos de carga, acarreo y eventualmente excavación en el caso de acarreo solo se recomienda realizarlo en distancias cortas. El uso de cargadores da soluciones modernas a un problema de acarreo y carga de materiales, con la finalidad de reducir los costos y aumentar la producción. En el caso de excavaciones con explosivos, la buena movilidad de éste le permite moverse fuera del lugar de voladura rápidamente y con seguridad; y antes de que el polvo de la explosion se disipe, el cargador puede estar recogiendo la roca regada y preparándose para la entrega del material. Originalmente los tractores cargadores sólo tenían movimiento de giro del cucharón y vertical a lo largo de un marco que le servía de guía al cucharón, que se colocaba en la parte delantera del tractor. Cuando el cucharón estaba a nivel de piso, el tractor avanzaba hacia adelante y estese introducía en el material para cargar; después se subía en la base de cables y poleas accionadas por una toma de fuerza del motor del tractor, y con el cucharón en esta posición, el tractor se movía hasta colocarlo en la parte superior del vehículo, que se deseaba cargar y se dejaba que el cucharón girara por el peso del material, y del mismo, aflojando uno de los cables de control. Los cucharones del cargador frontal varía en tamaño desde 0.2 m³ hasta modelos de 20.0 m³ de capacidad, colmado. El tamaño del cucharón está estrictamente relacionado con el tamaño de la máquina.

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4.7

MAQUINARIAS PESADAS

Camiones

El transporte de material excavado a vertedero o al lugar de empleo es muy usual en las obras. Esta operación comprende el transporte de tierras sobrantes de la excavación a vertedero, o bien el transporte de las tierras necesarias para efectuar un terraplén o un relleno. En otras situaciones, es necesario transportar agua para realizar la construcción de obras de drenaje o para el riego en terracería, para lo que se hace uso de los camiones cisterna (de estos últimos, existen autopropulsados y remolcados; los hay con equipo de bombeo y otros que funcionan por gravedad). Tanto camiones, como dúmper, son medios de transporte para largas distancias, con una serie de peculiaridades. Mientras los primeros no pasan de un peso de 13 toneladas por eje (pueden circular por carreteras convencionales), los segundos no. Los segundos, además de su gran capacidad, tienen un diseño especial que los compatibilizan para soportar cargas bruscas, terrenos accidentados, etc

4.8

Bobcat

La bobcat o minicargadora compacta es una máquina de construcción que consta de un chasis rígido con cabina cubierta desmontable sobre el cual se monta una cuchara

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frontal de pequeña capacidad. El único motor (de gasolina o diésel) de esta máquina suele estar acoplado en la parte trasera, en el punto de unión entre los brazos de la cuchara y el chasis. Cuenta con un sistema hidráulico para la elevación de la cuchara o para permitir el montaje de otros accesorios. El chasis se desplaza sobre un sistema de orugas o de neumáticos, siendo más habitual este último con una distribución de cuatro neumáticos de igual diámetro repartidos equitativamente a los lados. La minicargadora se asemeja en su función a una pala cargadora, con una gran diferencia: su reducido tamaño. Esta máquina se utiliza principalmente en obras con una superficie de trabajo reducida donde no es rentable o viable utilizar máquinas de mayor tamaño o capacidad, por lo cual es común verlas en ciudades. Su función principal es la carga, transporte y descarga de volúmenes reducidos de material. Se desplaza a una velocidad de 10 km/h aproximadamente. La carga puede realizarla de un montón de material o bajar su cuchara a nivel del suelo y desplazarse frontalmente hasta llenar su cuchara de material suelto. La cuchara puede tener cuchilla o dientes y puede montar martillos hidráulicos o retros de pequeño tamaño en su parte trasera, por lo tanto es una máquina muy versátil, aunque limitada por su escasa potencia. Debido a su distribución de peso esta máquina tiende al vuelco si eleva mucho su cuchara.

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4.9

MAQUINARIAS PESADAS

Pavimentadora

La mayoría de las pavimentadoras son de acero y se componen por una tolva en la parte delantera y dónde se vacía el asfalto; también utiliza sinfines y tiene un sistema de transporte que le ayuda a moverse y expandir el material. Otras de sus partes son las transmisiones hidráulicas, los controles, las ruedas motrices u orugas, transportadores comederos y los tornillos transportadores. El proceso de pavimentaciòn se hace entre 100 a 300 pies por minutos. La pavimentadora es una máquina que logra distribuir y darle forma al asfalto. Cuando se va a utilizar una pavimentadora se debe revisar que la tolva de la pavimentadora este llena de asfalto. Después con un tractor se le da propulsión hacia adelante, mientras que los transportadores comederos van empujando el asfalto hacía la parte posterior de la pavimentadora. Después de esto los tornillos transportadores giran para mandar el asfalto hacía fuera. Estás herramientas y partes de la pavimentadora son las que le permiten el control del asfalto al operado. La unidad extendedora se encarga del nivelando y compactado parcial del asfalto. Una pavimentadora te ofrece mucha movilidad para cualquier proyecto que necesite de asfalto y que requieren mucho movimiento. Una pavimentadora es una maquina que permiten buena visibilidad en la operación, comodidad y seguridad.

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4.10

Vibrocompactadoras

Para las labores de pavimentación es indispensable vibrocompactadores que aseguren un óptimo desempeño, ya sea en una obra que inicia o en reparaciones. Para ello, en Tracsa ponemos a su alcance diferentes modelos de estos equipos que realizan la tarea eficazmente en rellenos sanitarios, para solar, entre otras aplicaciones.

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CONCLUSIONES

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CONCLUSIONES

CONCLUSIONES El conocimiento de la maquinaria pesada en la construcción de vías representa un componente indispensable para el ingeniero, así como también el conocimiento de los accesorios disponibles para maximizar la productividad de las máquinas en cada tarea. El éxito de un proyecto no solo depende de su componente económico, sino también de la adecuada escogencia de la maquinaria, su correcta operación, el conocimiento de la misma y la experiencia de quienes ejecutan las diferentes actividades de construcción. En la construcción de vías la escogencia de la maquinaria pesada con sus respectivos accesorios es de gran importancia, ya que ésta juega un papel fundamental en la programación y el presupuesto del proyecto. Si un constructor desea adquirir maquinaria pesada para la construcción de vías, debe tener muy presente no solo el costo, sino también la correcta capacitación del personal operario y el mantenimiento periódico de los accesorios, los sistemas hidráulicos, neumáticos y eléctricos. La bibliografía disponible sobre maquinaria pesada se limita en su gran mayoría a la información que ofrecen los fabricantes, con lo cual queda abierto un panorama amplio para la producción de textos relacionados con el tema y para la creación de un inventario de la maquinaria disponible en nuestro medio.

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BIBLIOGRAFIA

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