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HORMIGN ARMADO

UNIDADES

ConceptosUnidades de medida Resistencias y tensionesN/mm2 = MN/m2 = MPa FuerzaskN Fuerzas por unidad de longitudkN/m Fuerzas por unidad de superficiekN/m2 Fuerzas por unidad de volumenkN/m3 MomentosmkN

N = NewtonkN = KiloNewtonMN = MegaNewtonMPa = MegaPascal

N/mm2 - kp/cm2 1 N/mm2 = 10,2 kp/cm2 10 kp/cm21 kp/cm2 = 0,098 N/mm2 0,1 N/mm2

1. UNIDADESLas unidades adoptadas en la EHE corresponden a las del Sistema Internacional de Unidades de Medidas, S.I.Las unidades prcticas en el S.I. son las siguientes: Donde:La correspondencia entre las unidades del S.I. y las del sistema M.K.S. es la siguiente:

Ejemplo:

Si la resistencia caracterstica de un hormign, por el Sistema M.K.S., era 250 kp/cm2,

al pasarlo al Sistema Internacional, ser: 25 N/mm2.

MATERIALES

2. MATERIALES COMPONENTES DEL HORMIGN

2.1. CEMENTO

Son aglomerantes obtenidos a partir de materias primas naturales de origen mineral, que molidas y amasadas con agua forman pastas que fraguan y endurecen, dando lugar a productos hidratados que son mecnicamente resistentes y estables.Podrn utilizarse aquellos cementos que cumplan la vigente Instruccin para la recepcin de cementos RC-03, correspondan a la clase resistente 32,5 superior y cumplan las limitaciones establecidas en la Tabla 26.1.Tipo de hormignTipo de cemento Hormign en masa Cementos comunes Cementos para usos especiales Hormign armado Cementos comunes Hormign pretensado Cementos comunes de los tipos CEM I y CEM II/A-D

Tabla 26.1

La utilizacin permitida a los cementos comunes, para cada tipo de hormign, se debe considerar extendida a los cementos blancos y a los cementos con caractersticas adicionales (de resistencia a sulfatos y/o al agua de mar y de bajo calor de hidratacin) correspondientes al mismo tipo y clase resistente que aqullos.

TIPOS DE CEMENTOS COMUNES UNE-EN 197-1:2000Tipo de cementoDenominacinDesignacinCEM ICemento portlandCEM ICEM IICemento portland con escoriaCEM II/A-SCEM II/B-SCemento portland con humo de sliceCEM II/A-DCemento portland con puzolanaCEM II/A-PCEM II/B-PCEM II/A-Q 1CEM II/B-Q 1Cemento portland con ceniza volanteCEM II/A-VCEM II/B-VCEM II/A-W 1CEM II/B-W 1Cemento portland con esquistos calcinadosCEM II/A-T 1CEM II/B-T 1Cemento portland con calizaCEM-II/A-LCEM II/B-LCEM II/A-LLCEM II/B-LLCemento portland compuestoCEM II/A-MCEM II/B-MCEM IIICemento con escorias de horno altoCEM III/ACEM III/BCEM III/C 1CEM IVCemento puzolnicoCEM IV/ACEM IV/BCEM VCemento compuestoCEM V/ACEM V/B 2

Cementos comunes

1 Cemento no utilizable en hormigones estructurales (en masa, armados o pretensados).2 Cemento no utilizable en hormigones armados ni pretensados.

Para hormigones en masa o armados con fck > 50 N/mm2 y hormigones pretensados slo se pueden utilizar los cementos de tipo CEM I y CEM II/A-D. Los once cementos sombreados son los nuevos tipos que ha introducido la UNE-EN 197-1:2000 y que recoge la Instruccin para la recepcin de cementos RC-03.

El cemento obtenido tiene una composicin del tipo:

64% xido de calcio21% xido de silicio5,5% xido de aluminio4,5% xidos de hierro2,4% xido de magnesio1,6% sulfatos1% otros materiales, entre los cuales principalmente agua.* Las escorias son un subproducto de la fundicin de la mena para purificar los metales. Se pueden considerar como una mezcla de xidos metlicos; sin embargo, pueden contener sulfuros de metal y tomos de metal en forma de elemento. Aunque la escoria suele utilizarse como un mecanismo de eliminacin de residuos en la fundicin del metal, tambin pueden servir para otros propsitos, como ayudar en el control de la temperatura durante la fundicin y minimizar la reoxidacin del metal lquido final antes de pasar al molde.

Tipos de cementoDenominacinDesignacinCon caractersticas adicionalesResistente a los sulfatosSRResistente al agua de marMRDe bajo calor de hidratacinBCBlancosCemento portland blancoBL ICemento portland blanco con adicionesBL IICemento blanco con escorias de horno altoBL IIICemento blanco puzolnicoBL IVCemento blanco compuesto BL VPara usos especiales 1Cemento para usos especialesESP VI-1De aluminato de calcio 2Cemento de aluminato de calcioCAC/R

Otros cementos

1 Los usos especiales a los que se destina este cemento son los grandes macizos de hormign en masa, bases y subbases de firmes y estabilizacin de suelos. La EHE prohibe el empleo de este cemento en hormigones armados o pretensados.2 El empleo del cemento de aluminato de calcio deber ser objeto de estudio especial, exponiendo las razones que aconsejan su uso y observando las especificaciones del Anejo 4 de la EHE.

Designacin de los cementos ms usuales en edificacinCEM I: Cementos portland

Siglas CEM I, seguidas de la clase de resistencia (32,5 - 42,5 - 52,5), la letra R si es de alta resistencia inicial o N si es de resistencia inicial normal y referencia a UNE-EN 197-1:2000.

CEM II: Cementos portland con adiciones

Siglas CEM II seguidas de una barra ( / ), de la letra que indica el subtipo (A o B), un guin (-) y la letra que caracteriza la adicin:

S: escoria de horno altoD: humo de sliceP: puzolana naturalQ: puzolana natural calcinadaV: ceniza volante silceaW: ceniza volante calcreaT: esquistos calcinadosL y LL: caliza

A continuacin la clase de resistencia (32,5 - 42,5 - 52,5), la letra R si es de alta resistencia inicial o N si es de resistencia inicial normal y referencia a UNE-EN 197-1:2000.

ADICIONES

Caliza (L)Especificaciones: CaCO3 >= 75% en masa. (Carbonato clcico) Contenido de arcilla < 1,20 g/100 g. Contenido de carbono orgnico total TOC) = 75% en masa. Contenido de arcilla < 1,20 g/100 g. Contenido de carbono orgnico total TOC) 65%) o a condensacionesexteriores en ausencia de cloruros, y expuestos a lluvia en zonas con precipitacin media anual superior a 600 mmelementos enterrados o sumergidosstanos no ventiladoscimentacionestableros y pilas de puentes en zonas con precipitacin media anual superior a 600 mmelementos de hormign en cubiertas de edificioshumedad mediaIIbcorrosin de origen diferente de los clorurosexteriores en ausencia de cloruros, sometidos a la accin del agua de lluvia, en zonas con precipitacin media anual inferior a 600 mmconstrucciones exteriores protegidas de la lluviatableros y pilas de puentes, en zonas con precipitacin media anual inferior a 600 mmmarinaareaIIIacorrosin por cloruroselementos de estructuras marinas, por encima del nivel de pleamarelementos exteriores de estructuras situadas en las proximidades de la lnea costera (a menos de 5 km)edificaciones en las proximidades de la costapuentes en las proximidades de la costazonas areas de diques, pantanales y otras obras de defensa litoralinstalaciones portuariassumergidaIIIbcorrosin por cloruroselementos de estructuras marinas sumergidas permanentemente, por debajo del nivel mnimo de bajamarzonas sumergidas de diques, pantanales y otras obras de defensa litoralcimentaciones y zonas sumergidas de pilas de puentes en el maren zonas de mareasIIIccorrosin por cloruroselementos de estructuras marinas situadas en la zona de carrera de mareaszonas situadas en el recorrido de marea de diques, pantanales y otras obras de defensa litoralzonas de pilas de puentes sobre el mar, situadas en el recorrido de mareacon cloruros de origen diferente del medio marinoIVcorrosin por clorurosinstalaciones no impermeabilizadas en contacto con agua que presente un contenido elevado de cloruros, no relacionados con el ambiente marinosuperficies expuestas a sales de deshielo no impermeabilizadaspiscinaspilas de paso superiores o pasarelas en zonas de nieveestaciones de tratamiento de agua

Tabla 8.2.2

Clases generales de exposicin relativas a la corrosin de armaduras

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CLASE ESPECFICADE EXPOSICINDESCRIPCINEJEMPLOSClaseSubclaseDesig-nacinTipo de procesoqumica agresivadbilQaataque qumicoelementos situados en ambientes con contenidos de sustancias qumicas capaces de provocar la alteracin del hormign con velocidad lenta (ver tabla 8.2.3.b)instalaciones industriales, con sustancias dbilmente agresivas segn tabla 8.2.3.bconstrucciones en proximidades de reas industriales, con agresividad dbil segn tabla 8.2.3.bmediaQbataque qumicoelementos en contacto con agua de marelementos situados en ambientes con contenidos de sustancias qumicas capaces de provocar la alteracin del hormign con velocidad media (ver tabla 8.2.3.b)dolos, bloques y otros elementos para diquesestructuras marinas, en generalinstalaciones industriales con sustancias de agresividad media segn tabla 8.2.3.bconstrucciones en proximidades de reas industriales, con agresividad media segn tabla 8.2.3.binstalaciones de conduccin y tratamiento de aguas residuales con sustancias de agresividad media segn tabla 8.2.3.bfuerteQcataque qumicoelementos situados en ambientes con contenidos de sustancias qumicas capaces de provocar la alteracin del hormign con velocidad rpida (ver tabla 8.2.3.b)instalaciones industriales, con sustancias de agresividad alta de acuerdo con tabla 8.2.3.binstalaciones de conduccin y tratamiento de aguas residuales, con sustancias de agresividad alta de acuerdo con tabla 8.2.3.bcon heladassin sales fundentesHataque hielo-deshieloelementos situados en contacto frecuente con agua, o zonas con humedad relativa media ambiental en invierno superior al 75% y que tengan una probabilidad anual superior al 50% de alcanzar al menos una vez temperaturas por debajo de -5Cconstrucciones en zonas de alta montaaestaciones invernalescon sales fundentesFataque por sales fundenteselementos destinados al trfico de vehculos o peatones en zonas con ms de 5 nevadas anuales o con valor medio de la temperatura mnima en los meses de invierno inferior a 0Ctableros de puentes o pasarelas en zonas de alta montaaerosinEabrasin cavitacinelementos sometidos a desgaste superficialelementos de estructuras hidrulicas en los que la cota piezomtrica pueda descender por debajo de la presin de vapor del aguapilas de puente en cauces muy torrencialeselementos de diques, pantanales y otras obras de defensa litoral que se encuentren sometidos a fuertes oleajespavimentos de hormigntuberas de alta presin

Tabla 8.2.3.a

Clases especficas de exposicin relativas a otros procesos de deterioro distintos de la corrosin

Respecto a las clases especficas de exposicin, los nuevos comentarios publicados aaden que:

Para la aplicacin de los criterios meteorolgicos, puede consultarse el "Atlas nacional de Espaa. Seccin II. Grupo 9. Climatologa", editado en 1992 por el Instituto Geogrfico Nacional, del Ministerio de Fomento.

El ejemplo de la tabla 8.2.3.a, correspondiente a la designacin F, se refiere al caso de tableros de puentes o pasarelas en zonas de alta montaa que no disponen de una impermeabilizacin adecuada. En el caso de que exista una impermeabilizacin adecuada (en trminos de tipo de material de impermeabilizacin, espesor y puesta en obra de la misma) deber considerarse que no existe la clase especfica F.

TIPO DE MEDIO AGRESIVOPARMETROSTIPO DE EXPOSICINQaQbQcATAQUE DBILATAQUE MEDIOATAQUE FUERTEAGUAVALOR DEL pH6,5 - 5,55,5 - 4,5< 4,5CO2 AGRESIVO(mg CO2/l)15 - 4040 - 100> 100IN AMONIO(mg NH4+/l)15 - 3030 - 60> 60IN MAGNESIO(mg Mg2+/l)300 - 1.0001.000 - 3.000> 3.000IN SULFATO(mg SO42-/l)200 - 600600 - 3.000> 3.000RESIDUO SECO(mg / l)75 - 15050 - 75 < 50SUELOGRADO DE ACIDEZ BAUMANN-GULLY> 20(*)(*)IN SULFATO(mg SO42-/kg de suelo seco)2.000 - 3.0003.000 - 12.000> 12.000

Tabla 8.2.3.b

Clasificacin de la agresividad qumica

(*) Estas condiciones no se dan en la prcticaEjemplos:

HA-25 / B / 20 / IIa Tipificacin de un hormign armado sometido a clase general de exposicin IIa (normal de humedad alta).HA-25 / B / 20 / IIIb+QbTipificacin de un hormign armado sometido a clase general de exposicin IIIb (marina sumergida) y a clase especfica de exposicin Qb (qumica agresiva media).

Grado de acidez Baumann-Gully: Segn la composicin qumica del suelo, o por las aguas intersticiales presentes en l, un suelo puede ser perjudicial en contacto con los hormigones, degradando as las cimentaciones. La agresividad de un suelo puede deberse fundamentalmente a la existencia de sulfatos solubles u otros componentes qumicos; los sulfatos generan componentes que provocan una fuerte expansin en el material (etringita) hasta su destruccin. Este es un factor de importancia a tener en cuenta en ciertos suelos para proyectar las cimentaciones; por ello se emplean cementos especiales sulforresistentes, segn la concentracin de sulfatos y respetando la normativa en vigor (EHE).

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Parmetro de dosificacinTipo de hormignCLASE DE EXPOSICINIIIaIIbIIIaIIIbIIIcIVQaQbQcHFEmxima relacin a/cmasa0,65____________0,500,500,450,550,500,50armado 0,650,600,550,500,500,450,500,500,500,450,550,500,50pretensado0,600,600,550,500,450,450,450,500,450,450,550,500,50mnimo contenido de cemento (Kg/m3)masa200____________275300325275300275armado 250275300300325350325325350350300325300pretensado275300300300325350325325350350300325300

Relacin agua/cemento y contenido mnimo de cemento

Un hormign con una permeabilidad reducida permite garantizar la durabilidad del hormign y su colaboracin a la proteccin de las armaduras frente a la corrosin. Para ello, es decisiva la eleccin de una relacin agua/cemento suficientemente baja, la compactacin idnea del hormign, un contenido adecuado de cemento y la hidratacin suficiente de ste, conseguida por un cuidadoso curado.

Tabla 37.3.2.aMxima relacin agua/cemento y mnimo contenido de cemento

Parmetro de dosificacinTipo de hormignCLASE DE EXPOSICINIIIaIIbIIIaIIIbIIIcIVQaQbQcHFEresistencia mnima(N/mm2)masa20____________303035303030armado 25253030303530303035303030pretensado25253030353535303535303030

La cantidad mxima de cemento por metro cbico de hormign ser de 400 kg. En casos excepcionales, previa justificacin experimental y autorizacin expresa de la Direccin de Obra, se podr superar dicho lmite.

A ttulo exclusivamente indicativo, la Tabla 37.3.2.b relaciona unas categoras resistentes mnimas que pueden entenderse compatibles con las especificaciones dadas para cada clase de exposicin ambiental:

Tabla 37.3.2.b

Resistencias mnimas compatibles con los requisitos de durabilidad(a ttulo exclusivamente indicativo)

Estrategia para la durabilidad

Para satisfacer los requisitos establecidos en el Articulo 5. ser necesario seguir una estrategia que considere todos los posibles mecanismos de degradacin, adoptando medidas especficas en funcin de la agresividad a la que se encuentre sometido cada elemento.

La estrategia de durabilidad incluir, al menos, los siguientes aspectos:

a) Seleccin de formas estructurales adecuadas, de acuerdo con lo indicado en 37.2.2. b) Consecucin de una calidad adecuada del hormign y, en especial de su capa exterior, de acuerdo con indicado en 37.2.3. c) Adopcin de un espesor de recubrimiento adecuado para la proteccin de las armaduras, segn 37.2.4 y 37.2.5. d) Disposicin de protecciones superficiales en el caso de ambientes muy agresivos, segn 37.2.7. e) Adopcin de medidas contra la corrosin de las armaduras, conforme a lo indicado en 37.4.

Impermeabilidad al agua

Una constatacin experimental, de carcter indirecto, del cumplimiento de los requisitos del contenido mnimo de cemento y de la relacin mxima agua/cemento, se lleva a cabo comprobando la impermeabilidad al agua del hormign, mediante el mtodo de determinacin de la profundidad de penetracin de agua bajo presin, segn la UNE 83309:90 EX. Su objetivo es la validacin de dosificaciones. Esta comprobacin se deber realizar cuando las clases generales de exposicin sean III o IV, o cuando el ambiente presente cualquier clase especfica de exposicin.

Un hormign se considera suficientemente impermeable al agua si los resultados del ensayo de penetracin de agua cumplen simultneamente que:

La profundidad mxima de penetracin de agua es 50 mm.

La profundidad media de penetracin de agua es 30 mm.

4. ACERO (ARMADURAS PASIVAS)

4.1. GENERALIDADES

Las armaduras pasivas son las utilizadas para el hormign armado y estn constituidas por:

Barras corrugadasMallas electrosoldadasArmaduras bsicas electrosoldadas en celosa

Las armaduras activas son las de acero de alta resistencia a las que se introduce la fuerza del pretensado. Sus elementos constituyentes pueden ser:

AlambresBarrasCordones

Ms informacin:Artculos 31 y 32 de la EHE. Apartado 8 de esta Gua.

Serie de dimetros (en mm)6 - 8 - 10 - 12 - 14 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40

4.2. BARRAS CORRUGADAS

Se entiende por dimetro nominal de una barra corrugada el nmero convencional que define el crculo respecto al cual se establecen las tolerancias. El rea del mencionado crculo es la seccin nominal de la barra. Los dimetros nominales de las barras corrugadas se ajustarn a la serie siguiente:

(Obsrvese que reaparece el 14 mm)

Se entiende por seccin equivalente de una barra corrugada, en cm2, el cociente de su peso en Newtons por 0,077 (7,85 si el peso se expresa en gramos) veces su longitud en centmetros.Dimetro nom. en mm6810121620253240Seccin en cm20,280,500,791,132,013,144,918,0412,60Peso en Kg/m0,220,500,620,891,582,473,856,319,86PresentancinRollos y barras rectasBarras rectas

0.64Ejemplo para dimetro 8 : 0.5 * 10 N/ 100 cm= 0.05 / 0.077 = 0.64

Tabla 31.2.aCaractersticas mecnicas mnimas garantizadas de las barras corrugadas

1.Para el clculo de los valores unitarios se utilizar la seccin nominal. 2.Relacin mnima admisible entre la carga unitaria de rotura y el lmite elstico obtenido en cada ensayo. DesignacinClase de aceroLmite elstico fyen N/mm2no menor que (1)Carga unitaria de rotura fsen N/mm2no menor que (1)Alargamiento de rotura en % sobre base de 5 dimetros no menor queRelacin fs / fyen ensayo no menor que (2)B 400 SB 500 SSoldableSoldable40050044055014121,051,05

DesignacinClase de acerofy(N/mm2) no menor que (1)fs(N/mm2) no menor que (1)fy real / fy nominalAlargamiento de rotura sobre base de 5 dimetrosmxfs / fyen ensayo (2)B 400 SDSoldable con caractersticas especiales de ductilidad400480 1,20 20% 9% 1,20 1,35

En el caso de estructuras en zonas ssmicas, el Anejo 12 de la EHE establece los requisitos de ductilidad recomendables, claramente ms exigentes que los indicados en la Tabla 31.2.a. En este Anejo se indican las caractersticas especiales de ductilidad del acero B 400 SD que satisface dichos requisitos:f : lmite elsticof : lmite de roturaTabla A.12.1Caractersticas mecnicas garantizadas de las barras corrugadas de acero B 400 SD

1.Para el clculo de los valores unitarios se utilizar la seccin nominal.2.Relacin mnima y mxima admisible entre la carga unitaria de rotura y el lmite elstico obtenido en cada ensayo.

Respecto al acero B 400 SD, un nuevo comentario de la EHE puntualiza que sus caractersticas mecnicas mnimas garantizadas, de adherencia y de soldabilidad, cumplen los requisitos establecidos para el acero B 400 S, por lo que puede utilizarse en las mismas condiciones que ste.

Se est observando el suministro de un acero denominado B 500 SD que, a las especificaciones del B 500 S, aade una alta ductilidad. Este acero no est regulado en la Instruccin pero esta circunstancia no debe provocar su rechazo, pues sus caractersticas cubren en todos los aspectos las de cualquiera de los contemplados en la EHE. Es conveniente comprobar que se trata de un producto certificado y aplicarle las actuaciones de recepcin y control establecidas por la Instruccin para todos los aceros.

Ms informacin:Artculos 31.1 y 31.2 de la EHE.

Ductilidad: Propiedad que poseen los metales de deformarse en fro sin romperse56

Serie de dimetros (en mm)5 - 5,5 - 6 - 6,5 - 7 - 7,5 - 8 - 8,5 - 9 - 9,5 - 10 - 10,5 - 11 - 11,5 - 12 - 14

4.3. MALLAS ELECTROSOLDADAS

Los dimetros nominales de los alambres corrugados empleados en las mallas electrosoldadas se ajustarn a la serie siguiente:

Los dimetros recomendados por la EHE aparecen en negrita.

Hasta el 31 de diciembre del 2000 podan utilizarse mallas electrosoldadas formadas por alambres corrugados de dimetro 4 4,5 mm para la comprobacin de Estados Lmites ltimos.

Ms informacin:Artculos 31.1 y 31.3 de la EHE.

DESIGNACION#15*15*5#30*20*8

Serie de dimetros (en mm)5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 12

4.4. ARMADURAS BSICAS ELECTROSOLDADAS EN CELOSA

Los dimetros nominales de los alambres, lisos o corrugados, empleados en las armaduras bsicas electrosoldadas en celosa se ajustarn a la serie siguiente:

Exclusivamente, en el caso de forjados unidireccionales de hormign donde se utilicen armaduras bsicas electrosoldadas en celosa, podrn emplearse, en los elementos transversales de conexin de la celosa, adems de los alambres de los dimetros antes indicados, los de 4 y 4,5 mm.

Ms informacin:Artculos 31.1 y 31.4 de la EHE.

Hoja1DenominacinTipoProporcionesClnkerAdicionesCemento Portland blancoI-B95-1005-0Cemento Portland blanco con adicionesII-B75-9425-6Cemento blanco para soladosV-B40-7060-30

Hoja2

Hoja3

Hoja1DenominacinSubtiposProporcin en masaConstituyentes principales (%)(*)ClnkerSZCFPortland normalI-0100I95 a 995 a 1Portland compuestoII65 a 8827 a 623 a 623 a 65 a 0Portland con escoriaII-S65 a 9435 a 65 a 0Portland con puzolanaII-Z72 a 9428 a 65 a 0Portland con cenizas volantesII-C72 a 9428 a 65 a 0Portland con filler calizoII-F80 a 9415 a 65 a 0De horno altoIII-140 a 6460 a 365 a 0III-220 a 3980 a 615 a 0PuzolnicoIV60 a 7140 a 2940 a 295 a 0MixtoV20 a 6480 a 3680 a 3680 a 365 a 0AluminosoVI100

Hoja2

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Hoja1CategoraClaseInicio fraguadoFin fraguadoAlmacenamientoMuy alta55AA los 45 minutosA las 12 horas1 mes55A los 45 minutosA las 12 horas1 mesAlta45AA los 60 minutosA las 12 horas1 mes45A los 60 minutosA las 12 horas2 mesesMedia35AA los 60 minutosA las 12 horas2 meses35A los 60 minutosA las 12 horas3 mesesBaja25A los 60 minutosA las 12 horas3 meses

Hoja2

Hoja3

Hoja1TiposCategoras segn resistenciasClasesResistencia a compresin (N/mm2)Mnima a 2 dasMnima a 7 dasMnima a 28 dasMxima a 28 dasMnima a 28 dasI,II,III,IVMuy Alta55-A30555525Alta45-A2045654530Media35-A13.535553520Baja2515VMedia35Aunque no se exijan valores a 7 y a 28 das, el fabricante debe suministrar la curva de endurecimiento35Baja2525VIMuy Alta554555

Hoja2

Hoja3