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El diferencial

Vista de un diferencial. Wikipedia

Un diferencial es el elemento mec谩nico que permite compensar las diferencias en la velocidad de giro de las ruedas exteriores e interiores de un veh铆culo, seg煤n 茅ste se encuentre tomando una curva hacia un lado o hacia el otro. Permite, por tanto, la transmisi贸n de par a distintas revoluciones a ambas ruedas simult谩neamente.聽Sus inventores fueron los chinos, que hace ya 3.000 a帽os ya utilizaban un mecanismo diferencial en sus carros. Gracias al diferencial la conducci贸n es m谩s predecible, los neum谩ticos se gastan menos y no hay tensiones extra en chasis y ejes, as铆 que, en definitiva, tenemos una conducci贸n m谩s segura.

El diferencial consta de engranajes dispuestos en forma de “U” en el eje. Cuando ambas ruedas recorren el mismo camino, por ir el veh铆culo en l铆nea recta, el engranaje se mantiene en situaci贸n neutra. Sin embargo, en una curva los engranajes se desplazan ligeramente, compensando con ello las diferentes velocidades de giro de las ruedas.

http://www.tecnerife.com

 

 

Os paso a continuaci贸n varios v铆deos explicativos聽sobre este elemento (algunos en ingl茅s). Espero que os sean 煤tiles.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

 

 

 

18 enero, 2018
 
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Encofrado prefabricado para pilares

聽Los encofrados pueden ser esencialmente de dos tipos, el “tradicional” de madera y los prefabricados, normalmente met谩licos y de madera, aunque tambi茅n se pueden utilizar otros materiales como el pl谩stico o el cart贸n plastificado. Lo habitual hoy d铆a es el uso de encofrado met谩lico debido a sus mayores rendimientos. Estos encofrados suelen suministrarse por empresas especializadas, siendo muy importante elegir el sistema comercial que m谩s se adapte a las necesidades o a los procesos de trabajos previstos.

En el caso del uso para pilares o columnas, los encofrados (m谩s…)

17 enero, 2018
 
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Mezcladora planetaria a contracorriente

Si lo que se pretende es conseguir un hormig贸n de gran calidad, por ejemplo en una planta de prefabricados, lo adecuado es disponer de una mezcladora planetaria de eje vertical a contracorriente. Se trata de unas mezcladoras forzadas de eje vertical donde la cuba no es fija, sino que posee un movimiento de rotaci贸n contrario al del sistema planetario. Las paletas tienen un doble movimiento de rotaci贸n, alrededor de su propio eje y alrededor del eje de la m谩quina. El bastidor es una estructura robusta de acero soldado. Las placas en el fondo, las palas de mezclado y el rascador son piezas intercambiables debido a su desgaste. Las paletas rascan la parte inferior de la cuba impidiendo la formaci贸n de costras presentes en otros tipos de m谩quina.聽 Existen dos compuertas de servicio en la cubierta de la mezcladora y una puerta de servicio en el lateral para facilitar la limpieza y el mantenimiento. Estas mezcladoras suministran un hormig贸n muy homog茅neo, pero al tener m谩s mecanismos y mayor peso que otras, es tambi茅n m谩s cara.

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2014).Fabricaci贸n, transporte y colocaci贸n del hormig贸n.Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 189 pp.

 

 

 

15 enero, 2018
 
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Bomba perist谩ltica o de rotor para hormig贸n

Bomba de rotor para hormig贸n. www.putzmeister.es

Las bombas perist谩lticas o de rotor para hormig贸n est谩n聽compuestas por dos rodillos de presi贸n giratorios, instalados en una carcasa, cuyo interior se encuentra a presi贸n inferior a la del exterior. Al girar, los rodillos comprimen al vac铆o una manguera flexible fabricada con malla de acero de larga duraci贸n, a trav茅s de las cuales es impulsado el hormig贸n. La operaci贸n se realiza en un vac铆o de 0,8-0,9 bar y de esta forma el tubo recupera su forma produciendo el efecto de succi贸n. Puede incluso funcionar como una bomba aspirante de agua si gira al rev茅s. Adem谩s, la marcha atr谩s permite solucionar f谩cilmente atascos, recuperar el hormig贸n que quede en la tuber铆a y realizar una limpieza c贸moda. El rotor es accionado por un motor hidr谩ulico.

As铆, como consecuencia de la diferencia de presiones entre la carcasa y el agitador se produce sobre el hormig贸n un efecto de succi贸n, haciendo que el hormig贸n fluya de forma continua聽hacia la manguera. El caudal es funci贸n del di谩metro de la tuber铆a y de la velocidad de rotaci贸n del rotor. A diferencia de las bombas de pist贸n, la uni贸n manguera-conducci贸n es directa sin desv铆os ni cambio de secci贸n.

Llenado del rotor de la bomba

La presi贸n de bombeo es de media a baja, con una muy buena estanqueidad, con un mantenimiento sencillo y donde la pieza de mayor desgaste es el propio rotor y la manguera flexible. Sin embargo, s贸lo pueden ser bombeados hormigones muy trabajables, perdi茅ndose solidez para trabajos duros que requieran altas presiones.

El equipo puede montarse sobre cami贸n y la bomba hidr谩ulica que mueve el rotor puede estar acoplada al motor di茅sel del cami贸n. En caso de ir la bomba remolcada, dispone de un motor propio de accionamiento.

Principales ventajas:

  • Econom铆a
  • Simplicidad de funcionamiento
  • Sencillez en el acoplamiento y regulaci贸n
  • Sin problemas de desgaste de v谩lvulas y pr谩cticamente la 煤nica pieza que requiere una reposici贸n relativamente frecuente por desgaste de la misma, es la manguera y al cabo de unos 2000-2500 m3. Adem谩s estos primeros fallos pueden apreciarse por las manchas que las salpicaduras de hormig贸n producen sobre las ventanas de la carcasa.

Aplicaciones:

  • Para obras peque帽as o medianas con alcances no excesivos (20-25 m)
  • Posibilidad de instalaci贸n en equipos m贸viles o estacionarios.
  • Posibilidad de uso para gunitado por v铆a h煤meda

Veamos algunos v铆deos para ver c贸mo funciona la bomba.

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2014).Fabricaci贸n, transporte y colocaci贸n del hormig贸n.Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 189 pp.

PUTZMEISTER. Tecnolog铆a del hormig贸n para bombas de hormig贸n.聽http://www.pmw.co.in/pm_india/data/BP_2158_E.pdf

11 enero, 2018
 
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Turbocompresores

Turbocompresor (corte longitudinal). En rojo, est谩tor de fundici贸n y rotor de la turbina. En azul est谩tor de aluminio y rotor del compresor. Wikipedia

La incorporaci贸n de la sobrealimentaci贸n a motores de combusti贸n interna permite aumentar la potencia del motor evitando la necesidad de incrementar sus dimensiones. Esta sobrealimentaci贸n puede conseguir hasta un 40% m谩s de potencia que un motor igual no sobrealimentado. La soluci贸n pasa por incrementar el volumen de aire que accede a la c谩mara de combusti贸n en motores atmosf茅ricos. Los turbocompresores son, por tanto, turbo-m谩quinas que comprimen el aire, estando compuestos por una turbina solidaria a un eje que impulsa el compresor de aire de admisi贸n en su otro extremo. Este motor funciona con la energ铆a que normalmente se pierde en los gases de escape del motor. Se pueden clasificar en turbocompresores de geometr铆a fija o de geometr铆a variable.聽Estos sistemas de sobrealimentaci贸n ha sido posible gracias a la mejora de los materiales. Cuanto mayor sea la eficiencia adiab谩tica, mejor ser谩, en principio, el rendimiento final del sistema.

Los turbos de geometr铆a variable聽disponen de un sistema de aletas o 谩labes que dependiendo de la presi贸n de los gases de escape se sit煤an en una u otra posici贸n, para aumentar la velocidad del flujo que debe pasar a trav茅s de la turbina y mantener a la turbina girando a su velocidad 贸ptima a cualquier r茅gimen del motor.

En los motores di茅sel el turbocompresor est谩 m谩s difundido debido a que un motor di茅sel trabaja con exceso de aire al no haber mariposa, por una parte; esto significa que a igual cilindrada unitaria e igual r茅gimen motor (rpm) entra mucho m谩s aire en un cilindro di茅sel.

Turbo de geometr铆a variable. Fuente: http://www.motorpasion.com/

A continuaci贸n os dejo un v铆deo explicativo que explica el funcionamiento de esta m谩quina.

En el siguiente v铆deo de la universidad de La Laguna se explica el funcionamiento de un sistema turbocompresor.

En este v铆deo se explica el turbo de geometr铆a variable.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

 

8 enero, 2018
 
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Costes de explotaci贸n en la maquinaria de obras p煤blicas

驴Sab铆ais que hoy d铆a el 茅xito econ贸mico de una obra pasa por la correcta gesti贸n de la maquinaria empleada? La mecanizaci贸n del trabajo en cualquier obra civil o de edificaci贸n es totalmente necesaria desde la perspectiva t茅cnica, econ贸mica, humana e incluso jur铆dica. Las m谩quinas, que nacieron con el prop贸sito de liberar al hombre de los trabajos m谩s penosos, se han convertido en herramientas para producir m谩s, m谩s barato y con mejor calidad. Han permitido abreviar la realizaci贸n de trabajos que en otros tiempos parec铆an imposibles y, por consiguiente, han conseguido acelerar la acci贸n del hombre sobre su entorno m谩s inmediato. La adjudicaci贸n de un contrato suele requerir de la empresa constructora la disposici贸n de la maquinaria adecuada que garantice los plazos, las calidades y la seguridad de la obra. Adem谩s, determinadas unidades de obra no son factibles sin el uso de la maquinaria, tales como las inyecciones, el pilotaje, los dragados, cimentaciones por aire comprimido, etc. En otros casos, la realizaci贸n manual de hormigones, compactaciones de tierras, etc., no podr铆a satisfacer las elevadas exigencias de los pliegos de condiciones t茅cnicas vigentes.

Las m谩quinas suponen fuertes inversiones para las empresas constructoras, que si bien son menores en obras de edificaci贸n, mayores en obras de carreteras e hidr谩ulicas, son important铆simas en obras portuarias. El 铆ndice de inversi贸n en maquinaria, calculado como la relaci贸n entre el valor anual de adquisici贸n de maquinaria y la obra total anual, var铆a entre el 3 y el 13%. Se eval煤a entre el 13% y el 19% el 铆ndice de mecanizaci贸n -valor del parque de maquinaria respecto a la producci贸n anual- de las firmas constructoras.

驴C贸mo podemos calcular los costes de la maquinaria? Os paso un Polimedia divulgativo acerca de los costes de explotaci贸n de la maquinaria. Espero que os guste.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATAL脕, J. (2014).聽Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

YEPES, V. (2015). Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

5 enero, 2018
 
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Mezcladora de hormig贸n de eje horizontal

Mezcladora de eje horizontal. http://www.wamgroup.com/

Mezcladora de eje horizontal. http://www.wamgroup.com/

Esta mezcladora de hormig贸n tiene como principio de funcionamiento el giro de la mezcla en el interior de una cuba cil铆ndrica fija de eje horizontal. Unas paletas 聽elevan por turno peque帽as cantidades de mezcla que vuelven a caer en la masa cuando la pala est谩 en la parte superior de su curso. Se pueden describir dos tipos de mezcladoras, de simple o doble eje:

  • Mezcladora de eje horizontal de l谩mina helicoidal: Un eje horizontal motor arrastra, de una parte, paletas unidas al extremo de unos radios, y de otra parte, una l谩mina helicoidal. El vaciado se hace por una trampilla inferior cerrada por una mariposa mandada por un pist贸n de aire comprimido. El bastidor de la mezcladora lleva lateralmente un motor, normalmente el茅ctrico. La cuba y las paletas van recubiertas de acero de alta resistencia. Su capacidad se encuentra entre 0,5 y 4 m3. El tama帽o m谩ximo de 谩rido admitido es de 180 mm. Esta mezcladora tiene un uso habitual en la fabricaci贸n de morteros.

 

  • Mezcladora de doble eje horizontal: Consta por dos ejes de paletas que giran en sentido inverso, creando corrientes de circulaci贸n entre las dos cubas. Su accionamiento se realiza mediante dos motores el茅ctricos y dos reductores epicicloidales sincronizados mec谩nicamente. El vaciado central se hace por una trampilla inferior cerrada por una mariposa semicil铆ndrica, siendo la descarga r谩pida. Es id贸nea para prefabricados de hormigones ligeros, porque evita la sedimentaci贸n por densidades.

 

Mezcladora de doble eje horizontal. http://www.omg.it/

Mezcladora de doble eje horizontal. http://www.omg.it/

 

A continuaci贸n os paso un v铆deo de una mezcladora de l谩mina helicoidal de la marca ELBA.

Aqu铆 os dejo el funcionamiento de una mezcladora de doble eje.

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2014).Fabricaci贸n, transporte y colocaci贸n del hormig贸n.Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 189 pp.

4 enero, 2018
 
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Fabricaci贸n de hormigones

El objetivo del dise帽o y fabricaci贸n del hormig贸n es obtener una mezcla que posea un m铆nimo de determinadas propiedades tanto en estado fresco como endurecido, al menor costo de producci贸n posible. Es muy importante conseguir la mezcla 贸ptima en las proporciones precisas de 谩ridos de distintos tama帽os, cemento y agua. Sin embargo, no hay una mezcla 贸ptima que sirva para todos los casos. Para establecer la dosificaci贸n adecuada en cada caso se debe tener en cuenta la resistencia mec谩nica, factores asociados a la fabricaci贸n y puesta en obra, as铆 como el tipo de ambiente a que estar谩 sometido.

Las materias primas, tras haber sido sometidas a los pertinentes controles de calidad se almacenan en silos y tolvas especialmente dise帽adas. La dosificaci贸n de estas materias primas se hace de forma autom谩tica. La unidad central remite las 贸rdenes a los sistemas de pesado que dosifican el material en las proporciones adecuadas seg煤n su aplicaci贸n. Esto permite garantizar la homogeneidad entre los distintos pedidos de hormig贸n suministrados. Determinada la dosificaci贸n m谩s adecuada, en la planta de hormig贸n hay que medir los componentes, el agua en volumen, mientras que el cemento y 谩ridos se miden en peso.

El amasado del hormig贸n puede realizarse por amasadoras fijas o m贸viles. Este amasado se podr谩 realizar por alguno de los siguientes procedimientos: totalmente en amasadora fija, iniciado en amasadora fija y terminado en amasadora m贸vil o bien iniciado en amasadora fija y terminado en amasadora m贸vil, antes de su transporte.

El proceso de fabricaci贸n del hormig贸n en central puede ser de dos tipos:

  • Fabricaci贸n en amasadora. En esta modalidad las materias primas constituyentes del hormig贸n se pesan en seco mediante b谩sculas y se introducen en la amasadora, donde se mezclan con el agua y se homogeniza la pasta. Posteriormente se vierte en el cami贸n hormigonera que realizar谩 su trasporte hasta la obra.
  • Dosificaci贸n en planta y mezcla en cami贸n hormigonera. En este caso las materias primas se pesan y son vertidas directamente en la cuba del cami贸n hormigonera que en este caso ser谩 responsable tanto de la mezcla de los componentes y homogenizaci贸n de la masa como de su transporte hasta la obra.

 

Las materias primas se introducen en la amasadora o cami贸n hormigonera, dependiendo del proceso empleado, y se mezclan y homogenizan mediante el movimiento giratorio de las aspas de la amasadora o la cuba del cami贸n. El mezclado debe hacerse de tal forma que asegure la homogeneidad del hormig贸n. Se recomienda el uso de hormigoneras en obras peque帽as y solicitarlos a una planta de fabricaci贸n de hormigones para obras medianas y grandes. En caso de que se realice manualmente deben extremarse los cuidados durante su elaboraci贸n, el agua debe dosificarse por volumen, el cemento y los 谩ridos por peso. Para el transporte al lugar de empleo se emplean medios que no varien la calidad del material, sin experimentar variaci贸n sensible en las caractere铆sticas que pose铆an reci茅n amasadas. El tiempo transcurrido no debe ser superior a hora y media desde su amasado.

Para aclarar algunos de estos aspectos, os dejo un v铆deo presentado por el profesor Antonio Garrido sobre la fabricaci贸n de hormigones. Este v铆deo ha sido realizado por el servicio Polimedia de la Universidad Polit茅cnica de Cartagena. Espero que os guste.

Os dejo tambi茅n otros v铆deos sobre el tema:

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2014).Fabricaci贸n, transporte y colocaci贸n del hormig贸n.Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 189 pp.

Muros pantalla

Cuchara bivalva para construir pantallas.

Un muro pantalla o pantalla de hormig贸n in situ es un tipo de pantalla, o estructura de contenci贸n flexible, empleado habitualmente en ingenier铆a civil. Seg煤n el C贸digo T茅cnico de Edificaci贸n (CTE-DB-SE C), son elementos de contenci贸n de tierras que se 聽emplean para realizar excavaciones verticales en aquellos casos en los que el terreno, los edificios u otras estructuras cimentadas en las inmediaciones de la excavaci贸n, no ser铆an estables sin sujeci贸n, o bien, se trata de eliminar posibles filtraciones de agua a trav茅s de los taludes de la excavaci贸n y eliminar o 聽reducir a l铆mites admisibles las posibles filtraciones a trav茅s del fondo de la misma, o de asegurar la estabilidad de 茅ste frente a fen贸menos de sifonamiento.

Las pantallas de hormig贸n armado moldeadas en el suelo nacen en los a帽os 50 como soluci贸n para resolver los problemas que plantean las excavaciones profundas pr贸ximas a edificios y estructuras subterr谩neas o por debajo del nivel fre谩tico. Esta t茅cnica de la ingenier铆a civil surge como una aplicaci贸n de la larga experiencia en la utilizaci贸n de lodos tixotr贸picos existente en el campo petrolero.

Es la tipolog铆a de cimentaciones m谩s difundida en 谩reas urbanas para edificios con s贸tano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contenci贸n de agua subterr谩nea en t煤neles y carreteras. El proceso constructivo se puede dividir, de forma resumida, en las siguientes fases: construcci贸n del murete gu铆a, excavaci贸n de la zanja por bataches, colocaci贸n de la armadura, colocaci贸n de las juntas o encofrados laterales, hormigonado, construcci贸n de la viga de coronaci贸n y excavaci贸n del recinto exterior. Detalles de este proceso lo podemos ver en los siguientes v铆deos que os paso, que espero que os gusten.

En primer lugar veremos una explicaci贸n del profesor Vicente L贸pez Mateu, de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia.

Excavaci贸n del muro pantalla:

Uso del tr茅pano cuando la cosa se pone fea:

Fresado de muros pantalla:

Izado y colocaci贸n de la armadura de un muro pantalla:

Referencias:

YEPES, V. (2016).聽Procedimientos de construcci贸n de cimentaciones y estructuras de contenci贸n. Colecci贸n Manual de Referencia. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 202聽pp. ISBN: 978-84-9048-457-9.

 

 

28 diciembre, 2017
 
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Barrettes inyectadas (shaft-grouted barrettes)

Barrette, seg煤n la norma EN 1536:1999

Barrette, seg煤n la norma EN 1536:2011

Los “barrettes”, atendiendo a la norma EN 1536:2011, son pilotes que en planta son rectangulares, en T o en L o cualquier otra configuraci贸n similar, siempre que se hormigonen en una sola operaci贸n. Se emplean para sustentar cargas verticales y/o laterales.

A este tipo de pilotes de hormig贸n con extracci贸n del terreno se les ha denominado tambi茅n como pilotes rectangulares, minipantallas, m贸dulos portantes o pilas oblongas (este 煤ltimo t茅rmino usado en M茅xico). Este pilote se excava por m茅todos continuos o discontinuos (h茅lice, cuchara, tr茅pano, etc), usando sistemas de contenci贸n para estabilizar las paredes de la excavaci贸n, normalmente con lodos benton铆ticos o pol铆meros.

La construcci贸n de este tipo de pilotes es muy parecida a la de un muro pantalla. Se realiza una excavaci贸n hasta la profundidad requerida y se rellena con un lodo tixotr贸pico para proporcionar soporte a las paredes. Posteriormente se coloca la armadura y se hormigona con tubos Tremie.

Este tipo de pilote perforado ofrece mayor superficie espec铆fica respecto al pilote de secci贸n circular, lo cual permite resistir mejor las cargas verticales debido al aumento de la resistencia en fuste. Desde el punto de vista estructural, se orientan de forma que ofrezca la secci贸n la mayor inercia en la direcci贸n requerida, favoreciendo su comportamiento ante solicitaciones s铆smicas.

Colocaci贸n de armadura en barrette. Fuente: www.bachy-soletanche.com.hk

Colocaci贸n de armadura en barrette. Fuente: www.bachy-soletanche.com.hk

 

Sin embargo, en este post nos vamos a centrar en un caso especial, de gran inter茅s. Se trata de las barrettes inyectadas聽o de fricci贸n (shaft-grouted barrettes, friction barrettes). Se trata de una cimentaci贸n no tan profunda como un pilote normal, que permite reducir el consumo de acero y de hormig贸n y que acorta la duraci贸n de las obras. Se trata de introducir, junto con la armadura, unas tuber铆as embebidas por donde se inyectar谩 una lechada de cemento y arena a alta presi贸n una vez el pilote ha adquirido la resistencia necesaria. Una vez endurecida esta mezcla, la formaci贸n de salientes de las paredes de los pilotes aumenta de forma significativa la fricci贸n, y por tanto la resistencia del fuste.聽Este tipo de cimentaci贸n profunda se ha utilizado en edificios altos, como las Torres Petronas de Malasia, o el International Commerce Centre de Hong Kong.

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Cimentaci贸n de 241 barrettes inyectadas en el International Commerce Centre (ICC), en Hong Kong. Fuente: www.arup.com

A continuaci贸n os dejo un v铆deo sobre c贸mo se realiza la ejecuci贸n de las barrettes de fricci贸n. Se trata de una obra en Vietnam, y desgraciadamente el v铆deo no est谩 ni en espa帽ol ni en ingl茅s. Pero creo que es interesante.

Referencias:

YEPES, V. (2016).聽Procedimientos de construcci贸n de cimentaciones y estructuras de contenci贸n. Colecci贸n Manual de Referencia. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 202聽pp. ISBN: 978-84-9048-457-9.

 

27 diciembre, 2017
 
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