La Ingenieria de Pavimentos_ Córdoba 2008
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Convenio DNV-CPA, 2007
Prof. Ing. Jorge TosticarelliIMAE, Facultad de Ingeniería, Univ. Nac. de Rosario, ArgentinaPresidente de Ityac, Ing. Tosticarelli y Asoc. S.A. Consultora, Argentina
CURSO DE CAPACITACIÓNLA INGENIERÍA DE PAVIMENTOS
Sistema Conceptual y Formación de Recursos Humanos.
CÓRDOBA, Argentina.Mayo 2008
Convenio DNV-CPA
Convenio DNV-CPA, 2007
DEFINICIONES Y ANÁLISIS CONCEPTUALLa Ingeniería de Pavimentos ha experimentado a lo largo del tiempo una evolución explosiva en cuanto a la incorporación de nuevas tecnologías, nuevos materiales, nuevos equipamientos y nuevos equipos, que no ha podido ser acompañada armónicamente por la formación profesional de los Ingenieros en nuestras Universidades.
Esto ha sido a mi criterio, debido a una multiplicidad de factores, sobre los cuales proponemos reflexionar, partiendo del Esquema Conceptual expuesto en el Gráfico final, que pretende resumir el cúmulo de conocimientos que deberían poseer los “Ingenieros en Pavimentos” para poder abordar la problemática actual.
Convenio DNV-CPA, 2007
EQUIPOS - TÉCNICASBACHEOSELLADO DE FISURASCAPAS ESPECIALESRECICLADO
SISTEMA DE GESTIÓN (PMS)CRITERIOS DE DECISIÓN
PLIEGOSPLANOS - CÓMPUTOSESPECIFICACIONESPLAN DE CALIDAD
RECEPCIÓN DE OBRA
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOSEVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
MEDIO AMBIENTE
CARGAS POR EJEDISTRIBUCIÓN DE EJESESPECTRO DE CARGASNÚMERO “N” ACTUALTASA CRECIM “N” FUTURO
PRECIPITACIONESHUMEDADTEMPERATURACONGELAMIENTODRENAJE REGIONAL
TRÁNSITO
PROPIEDADES DE CAPASMATERIALES LOCALESMATERIALES COMERCIALESESTABILIZACIÓNSUBRASANTE
DISEÑO ESTRUCTURAL
CONSTRUCCIÓNEQUIPOS - TÉCNICASCAMBIOS DE PROYECTOCLIMA Y DRENAJECONTROL DE CALIDADASEGURAMIENTO CALIDAD
CONSERVACIÓN
DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
FONDOS DISPONIBLESPERÍODO DE DISEÑOCONSTRUCC. EN ETAPASCRITERIOS REGIONALES
SHELLAASHTOMECANICISTASREGIONALES / CATÁLOGOMODELO ESTRUCTURAL
MÉTODO DISEÑO
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
RESPUESTA INICIALDEFLEXIÓNRUGOSIDADTEXTURAFRICCIÓNDCPESPESORESASEGURAMIENTO DE CALIDAD
DEFLEXIÓNRUGOSIDADFISURACIÓNAHUELLAMIENTOBACHESTEXTURAFRICCIÓNÍNDICE ESTADO
FD
FRFFFAFBFTEFFRFIE
PUNTUAL, MANUAL, VISUALCONTINUO, AUTOMATIZADO, EQUIPOSMONOFUNCIÓN Y MULTIFUNCIÓNTRÁNSITO: VOLÚMENES Y CARGAS
RESTRICCIONES
MONITOREO SISTEMÁTICO
PERÍODO DE DISEÑO INICIALTIPO DE MANTENIMIENTOFONDOS DISPONIBLESPLANTEO DE ALTERNATIVAS
EVALUAR,COMPARAR,OPTIMIZAR
COMPORTAMIENTOVS. CRITERIOSDE DECISIÓN
MODELOS DE
DETERIORO
IMPLEMENTAR PMSRECOGER Y PROCESAR DATOSINTEGRAR BANCO DE DATOS VIALESPLANIFICAR, PROGRAMAR, EJECUTAR, CONTROLAR
TAREAS CONSERVACIÓNREALIMENTACIÓN
TRÁNSITO, CLIMA, MANTENIM. (REALES)ESPECTRO DE CARGAS Y REITERACIONESINGRESOS REALES (PEAJES) O IMP. DIRECT.
RESPUESTA FINAL
CONSTRUCCIÓN
FUNCIÓN DE COMPORTAMIENTO
ESTADO
EDAD
NIV. ACEPT.
I.E.
REALIMENTACIÓNTRÁNSITO / CLIMA
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
INGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUALINGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUAL
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Convenio DNV-CPA, 2007
1ª REFLEXIÓN: PROBLEMA MULTIDISCIPLINARIO
Si partimos de la base que el contenido del Gráfico de resumen es correcto, la primera reflexión es que estamos ante un problema multidisciplinario que no podría ser abordado por una única persona, si no que debe plantearse como una cuestión de trabajo en equipo, con participación de distintos Especialistas, aunque siempre bajo la coordinación y responsabilidad del Ingeniero de Pavimentos.
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2ª REFLEXIÓN: NECESIDAD DE LA FORMACIÓN CONTINUA
Para poder abordar toda la temática involucrada se requiere un tiempo prolongado de formación que supera ampliamente el destinado a “Pavimentos” durante la “formación de Grado” de los Ingenieros e implica como única alternativa válida plantear un esquema de “formación continua” en la cual las “actividades y Cursos de Posgrado” juegan un papel fundamental
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2 - QUÉ ES LA INGENIERIA DE PAVIMENTOS?
DEFINICIONES
ESQUEMA CONCEPTUAL
b) Desde el punto de vista del usuario
a) Desde el punto de vista del Ingeniero
1 - QUÉ ES UN PAVIMENTO?
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DEFINICION DE PAVIMENTOPUNTO DE VISTA DEL INGENIERO
El pavimento es una estructuraformada por una ó más capas,sobre la que actúan cargas en superficie,que debe ser capaz de transmitir durante su vida útillas tensiones en profundidad,de tal forma que no se superen las tensiones y deformaciones específicas admisibles, tanto en el suelo de fundación como en cada una de las capas.
CONTROL DE CALIDAD ESTRUCTURAL(espesores, densidad, humedad, estabilidad, CBR, etc.)
Convenio DNV-CPA, 2007
DISTRIBUCION DE TENSIONESMEDIO SEMI-INFINITO (BOUSSINESQ)
0
a
z
z = a
z = 2a
z = 3a
Z = 0,6 0
Z = 0,3 0
Z = 0,15 0
Z = 0
E, ν, ∞
z = 0
Convenio DNV-CPA, 2007
DISTRIBUCION DE TENSIONESMEDIO SEMI-INFINITO (BOUSSINESQ)
0
a
z
z = a
z = 2a
z = 3a
Z = 0,6 0
Z = 0,3 0
Z = 0,15 0
Z = 0
E, ν, ∞
ESPESOR
z = 0 Z
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DISTRIBUCION DE TENSIONESCAPA SOBRE MEDIO SEMI-INFINITO
0
a
z
Z = 0
RIGIDEZ
Z
E2 , ν2 , ∞
E1 , ν1 , h1 = a
E1/E2 = 1 Z = 0,6 0
E1/E2 = 10E1/E2 = 100E1/E2 = 1000
Z = 0,1 0
Z = 0,3 0
Z = 0,02 0
PAVIMENTOS FLEXIBLES(BURMISTER)
PAVIMENTOS SEMIRRIGIDOS
PAVIMENTOS RIGIDOS(WESTERGAARD)
(BOUSSINESQ)
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DEFINICION DE PAVIMENTOPUNTO DE VISTA DEL USUARIO
El pavimento es una superficieque debe permitir la circulación del tránsito mixto,en condiciones de seguridad y comodidad,bajo cualquier condición climática,durante un tiempo prolongado.
CONTROL DE CALIDAD DE LA SEGURIDAD Y DE LA COMODIDAD
(IRI, fricción, textura, señalización, etc.)
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EQUIPOS - TÉCNICASBACHEOSELLADO DE FISURASCAPAS ESPECIALESRECICLADO
PLIEGOSPLANOS - CÓMPUTOSESPECIFICACIONESPLAN DE CALIDAD
RECEPCIÓN DE OBRA
MEDIO AMBIENTEPRECIPITACIONESHUMEDADTEMPERATURACONGELAMIENTODRENAJE REGIONAL
TRÁNSITO
PROPIEDADES DE CAPASMATERIALES LOCALESMATERIALES COMERCIALESESTABILIZACIÓNSUBRASANTE
DISEÑO ESTRUCTURAL
CONSTRUCCIÓNEQUIPOS - TÉCNICASCAMBIOS DE PROYECTOCLIMA Y DRENAJECONTROL DE CALIDADASEGURAMIENTO CALIDAD
CONSERVACIÓN
DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
FONDOS DISPONIBLESPERÍODO DE DISEÑOCONSTRUCC. EN ETAPASCRITERIOS REGIONALES
SHELLAASHTOMECANICISTASREGIONALES / CATÁLOGOMODELO ESTRUCTURAL
MÉTODO DISEÑO
CONSTRUCCIÓN
INGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUALINGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUAL
• NIVELDE ENSEÑANZA DE LA INGENIERIA DE PAVIMENTOS EN ALGUNAS UNIVERSIDADES, EN LA ACTUALIDAD O EN ALGÚN MOMENTO DEL SIGLO XX.
• ES COMO SI EL PROBLEMA DE LOS PAVIMENTOS FUERA SU PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN.
• ES LA IDEA DEL “PAVIMENTO ETERNO” PARA X AÑOS DE VIDA ÚTIL.
• PERO, COMO VEREMOS, EL VERDADERO PROBLEMA DE LOS PAVIMENTOS COMIENZA CON SU CONSTRUCCIÓN Y SU COMPORTAMIENTO EN SERVICIO.
CARGAS POR EJEDISTRIBUCIÓN DE EJESESPECTRO DE CARGASNÚMERO “N” ACTUALTASA CRECIM “N” FUTURO
RESTRICCIONES
PRIMERA ETAPA PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN
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SISTEMA DE GESTIÓN (PMS)CRITERIOS DE DECISIÓN
PLIEGOSPLANOS - CÓMPUTOSESPECIFICACIONESPLAN DE CALIDAD
RECEPCIÓN DE OBRA
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
RESPUESTA INICIALDEFLEXIÓNRUGOSIDADTEXTURAFRICCIÓNDCPESPESORESASEGURAMIENTO DE CALIDAD
DEFLEXIÓNRUGOSIDADFISURACIÓNAHUELLAMIENTOBACHESTEXTURAFRICCIÓNÍNDICE ESTADO
FD
FRFFFAFBFTEFFRFIE
PUNTUAL, MANUAL, VISUALCONTINUO, AUTOMATIZADO, EQUIPOSMONOFUNCIÓN Y MULTIFUNCIÓNTRÁNSITO: VOLÚMENES Y CARGAS
MONITOREO SISTEMÁTICO
PERÍODO DE DISEÑO INICIALTIPO DE MANTENIMIENTOFONDOS DISPONIBLESPLANTEO DE ALTERNATIVAS
EVALUAR,COMPARAR,OPTIMIZAR
COMPORTAMIENTOVS. CRITERIOSDE DECISIÓN
MODELOS DE
DETERIORO
IMPLEMENTAR PMSRECOGER Y PROCESAR DATOSINTEGRAR BANCO DE DATOS VIALESPLANIFICAR, PROGRAMAR, EJECUTAR, CONTROLAR
TRÁNSITO, CLIMA, MANTENIM. (REALES)ESPECTRO DE CARGAS Y REITERACIONESINGRESOS REALES (PEAJES) O IMP. DIRECT.
RESPUESTA FINAL
CONSTRUCCIÓN
FUNCIÓN DE COMPORTAMIENTO
ESTADO
EDAD
NIV. ACEPT.
I.E.
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
INGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUALINGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUAL
• EL PROBLEMA ES QUE UNA VEZ PUESTO EN SERVICIO EL PAVIMENTO COMIENZA A TENER RESPUESTAS FAVORABLES O DESFAVORABLES QUE DEBEN EVALUARSE PERMANENTEMENTE.
• SU MANTENIMIENTO Y REHABILITACIÍN EN TIEMPO OPORTUNO REQUIEREN DE LAS MODERNAS TÉCNICAS DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS.
SEGUNDA ETAPA: COMPORTAMIENTO EN SERVICIO
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EQUIPOS - TÉCNICASBACHEOSELLADO DE FISURASCAPAS ESPECIALESRECICLADO
SISTEMA DE GESTIÓN (PMS)CRITERIOS DE DECISIÓN
PLIEGOSPLANOS - CÓMPUTOSESPECIFICACIONESPLAN DE CALIDAD
RECEPCIÓN DE OBRA
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOSEVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
MEDIO AMBIENTE
CARGAS POR EJEDISTRIBUCIÓN DE EJESESPECTRO DE CARGASNÚMERO “N” ACTUALTASA CRECIM “N” FUTURO
PRECIPITACIONESHUMEDADTEMPERATURACONGELAMIENTODRENAJE REGIONAL
TRÁNSITO
PROPIEDADES DE CAPASMATERIALES LOCALESMATERIALES COMERCIALESESTABILIZACIÓNSUBRASANTE
DISEÑO ESTRUCTURAL
CONSTRUCCIÓNEQUIPOS - TÉCNICASCAMBIOS DE PROYECTOCLIMA Y DRENAJECONTROL DE CALIDADASEGURAMIENTO CALIDAD
CONSERVACIÓN
DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
FONDOS DISPONIBLESPERÍODO DE DISEÑOCONSTRUCC. EN ETAPASCRITERIOS REGIONALES
SHELLAASHTOMECANICISTASREGIONALES / CATÁLOGOMODELO ESTRUCTURAL
MÉTODO DISEÑO
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
RESPUESTA INICIALDEFLEXIÓNRUGOSIDADTEXTURAFRICCIÓNDCPESPESORESASEGURAMIENTO DE CALIDAD
DEFLEXIÓNRUGOSIDADFISURACIÓNAHUELLAMIENTOBACHESTEXTURAFRICCIÓNÍNDICE ESTADO
FD
FRFFFAFBFTEFFRFIE
PUNTUAL, MANUAL, VISUALCONTINUO, AUTOMATIZADO, EQUIPOSMONOFUNCIÓN Y MULTIFUNCIÓNTRÁNSITO: VOLÚMENES Y CARGAS
RESTRICCIONES
MONITOREO SISTEMÁTICO
PERÍODO DE DISEÑO INICIALTIPO DE MANTENIMIENTOFONDOS DISPONIBLESPLANTEO DE ALTERNATIVAS
EVALUAR,COMPARAR,OPTIMIZAR
COMPORTAMIENTOVS. CRITERIOSDE DECISIÓN
MODELOS DE
DETERIORO
IMPLEMENTAR PMSRECOGER Y PROCESAR DATOSINTEGRAR BANCO DE DATOS VIALESPLANIFICAR, PROGRAMAR, EJECUTAR, CONTROLAR
TAREAS CONSERVACIÓNREALIMENTACIÓN
TRÁNSITO, CLIMA, MANTENIM. (REALES)ESPECTRO DE CARGAS Y REITERACIONESINGRESOS REALES (PEAJES) O IMP. DIRECT.
RESPUESTA FINAL
CONSTRUCCIÓN
FUNCIÓN DE COMPORTAMIENTO
ESTADO
EDAD
NIV. ACEPT.
I.E.
REALIMENTACIÓNTRÁNSITO / CLIMA
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
INGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUALINGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUAL
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LA FORMACIÓN DE GRADO
La gran mayoría de las Universidades han acortado, en los últimos tiempos, a 5 años, la Carrera de Ingeniería Civil, que históricamente requería 6 años. A su vez, han modificado los Planes de Estudios de la clásica modalidad de Asignaturas “Anuales”, a la nueva modalidad de Asignaturas “Semestrales” que en la práctica, entre exámenes parciales, recuperatorios, feriados, etc., se han convertido, en la práctica en “Cuatrimestrales”.
La enseñanza de “Pavimentos” dispuso históricamente de una asignatura anual que complementada con otra similar sobre “Diseño Geométrico” constituían el presupuesto básico previsto para la “Ingeniería Vial”, en la Carrera de Grado de Ingeniería Civil. En la actualidad, en la gran mayoría de los casos su presupuesto horario se ha reducido a una asignatura semestral (léase “Cuatrimestral”), tiempo evidentemente insuficiente para cubrir todos los aspectos de la temática comprendida en el Grafico Resumen.
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LA FORMACIÓN CONTINUACursos de Posgrado: Especialización, Maestría, Doctorado
Mientras esta situación no cambie (y debe cambiar aunque se alargue la Carrera) es evidente que hay que plantearse prioridades respecto a que y como enseñar los conceptos básicos necesarios para enfrentar el ejercicio profesional y los estudiantes deben saber que si se dedicaran a “Pavimentos” tienen que asumir que deberán prepararse y capacitarse luego de recibidos en acciones puntuales de “formación continua” o accediendo orgánicamente a Grados Mayores de formación Académica, como son las Maestrías y los Doctorados.
Conciente de esta situación, la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Rosario ha instrumentado, a través de su Escuela de Posgrado y Formación Continua, un sistema de Cursos de “Especialización”, que implican el abordaje de una Temática especifica y en formato de capacitación Teórico-Practica y un sistema de Cursos de Maestría y Doctorado, con un formato reglamentado en horas de dedicación y examen de aprobación que otorgan “créditos” para que complementada con una Tesis individual, permitan acceder gradualmente a los Títulos académicos de “Magíster”y “Doctor”. En el Área de Ingeniería de Pavimentos, la organización, planificación y dictado de estos cursos esta a cargo del Laboratorio Vial del IMAE. Mayores detalles pueden obtenerse en www.fceia.unr.edu.ar/laboratoriovial/
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EL MOMENTO OPORTUNO Y ADECUADO PARA LA FORMACIÓN
Para contribuir a reflexionar sobre cual es el nivel de conocimientos que debería plantearse como prioritario en los estudios de Grado, hemos indicado en el Grafico, con círculos numerados de 1 a 5, distintas alternativas factibles. Para tratar de constituir un Foro de discusión sobre esta temática, los interesados, cualquiera sea su situación laboral o Profesional, son invitados a contactarnos al email: [email protected]
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EQUIPOS - TÉCNICASBACHEOSELLADO DE FISURASCAPAS ESPECIALESRECICLADO
SISTEMA DE GESTIÓN (PMS)CRITERIOS DE DECISIÓN
PLIEGOSPLANOS - CÓMPUTOSESPECIFICACIONESPLAN DE CALIDAD
RECEPCIÓN DE OBRA
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOSEVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
MEDIO AMBIENTE
CARGAS POR EJEDISTRIBUCIÓN DE EJESESPECTRO DE CARGASNÚMERO “N” ACTUALTASA CRECIM “N” FUTURO
PRECIPITACIONESHUMEDADTEMPERATURACONGELAMIENTODRENAJE REGIONAL
TRÁNSITO
PROPIEDADES DE CAPASMATERIALES LOCALESMATERIALES COMERCIALESESTABILIZACIÓNSUBRASANTE
DISEÑO ESTRUCTURAL
CONSTRUCCIÓNEQUIPOS - TÉCNICASCAMBIOS DE PROYECTOCLIMA Y DRENAJECONTROL DE CALIDADASEGURAMIENTO CALIDAD
CONSERVACIÓN
DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
FONDOS DISPONIBLESPERÍODO DE DISEÑOCONSTRUCC. EN ETAPASCRITERIOS REGIONALES
SHELLAASHTOMECANICISTASREGIONALES / CATÁLOGOMODELO ESTRUCTURAL
MÉTODO DISEÑO
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
GESTIÓN
DE
PAVIMENTOS
RESPUESTA INICIALDEFLEXIÓNRUGOSIDADTEXTURAFRICCIÓNDCPESPESORESASEGURAMIENTO DE CALIDAD
DEFLEXIÓNRUGOSIDADFISURACIÓNAHUELLAMIENTOBACHESTEXTURAFRICCIÓNÍNDICE ESTADO
FD
FRFFFAFBFTEFFRFIE
PUNTUAL, MANUAL, VISUALCONTINUO, AUTOMATIZADO, EQUIPOSMONOFUNCIÓN Y MULTIFUNCIÓNTRÁNSITO: VOLÚMENES Y CARGAS
RESTRICCIONES
MONITOREO SISTEMÁTICO
PERÍODO DE DISEÑO INICIALTIPO DE MANTENIMIENTOFONDOS DISPONIBLESPLANTEO DE ALTERNATIVAS
EVALUAR,COMPARAR,OPTIMIZAR
COMPORTAMIENTOVS. CRITERIOSDE DECISIÓN
MODELOS DE
DETERIORO
IMPLEMENTAR PMSRECOGER Y PROCESAR DATOSINTEGRAR BANCO DE DATOS VIALESPLANIFICAR, PROGRAMAR, EJECUTAR, CONTROLAR
TAREAS CONSERVACIÓNREALIMENTACIÓN
TRÁNSITO, CLIMA, MANTENIM. (REALES)ESPECTRO DE CARGAS Y REITERACIONESINGRESOS REALES (PEAJES) O IMP. DIRECT.
RESPUESTA FINAL
CONSTRUCCIÓN
FUNCIÓN DE COMPORTAMIENTO
ESTADO
EDAD
NIV. ACEPT.
I.E.
REALIMENTACIÓNTRÁNSITO / CLIMA
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
AUSCULTACIÓN DEPAVIMENTOS
INGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUALINGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUAL
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
CONSULTAS SOBRE DUDAS SERÁN BIENVENIDAS AHORA O EN
CUALQUIER MOMENTO