3er informe - Canteras.
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Estudio de cantera
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Pavimentos 3erInforme
Estudio decantera
Pavimentos 3er Informe
Ao de la Consolidacindel Mar de Grau
UNIE!"I#A# NACI$NA% "AN%UI" G$N&AGA #E ICA
'acultad de In(enier)a Civil
Inte(rantes*
Gin+s $t,rola -oanna
.oledo 'ernande/'a0iola
-uaman) -ua1ta Annie
Granda !einoso #aniel
Cantoral Condor1 Elvis
Castilla Castilla %uis
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IN.!$#UCCI9N
Para la realizacin del presente informe se realizaron variosestudios y visitas a las canteras con el objeto de estudio de laspropiedades fsicas y mecnicas la cual se hizo este anlisis y
visita al lugar denominado (CAN!"A PA#$%&N$' la cual seencuentra en e)plotacin* Para el estudio realizado por nuestro
grupo se cont con alguna informacin brindada por los usuariosde dicho lugar fundamentalmente de carcter informativo referido
a los propietarios de dicha cantera*
!n el informe +ue se presenta se hace un anlisis de los diferentes
aspectos contemplados en la actividad de esta cantera y se danmedidas y recomendaciones t,cnicas de las propiedades fsicas ymecnicas tendentes a mejorar las condiciones en ellas e)istentes
y el uso de estos materiales para la construccin de las diferentesobras concerniente a la pavimentacin de carreteras*
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E".U#I$ #E CAN.E!A"
1. $:4E.I$";
Estudio de los accesos de accesibilidad.
Evaluacin del material (bueno malo) segn los requerimientos normas establecidas.
Evaluar el rendimiento (volumen) !ara la conformacin de un tramode v"a a construir satisfactoriamente.
Evaluar la clasi#cacin de dic$o suelo.
2. GENE!A%I#A#E";
%e de#ne una cantara como al lugar geogrco de donde se e'traen oe'!lotan agregados !treos !ara la industria de la construccin o !aratoda obra civil utili*ando diferentes !rocesos de e'traccin de!endiendodel ti!o origen de los materiales donde se !uede !resentar desdee'traccin con dragas en lec$os de r"os $asta utili*ar e'!losivos enladeras de monta+as c&maras de e'!lotacin. Previamente a sue'!lotacin $a que reali*ar sondeos !o*os an&lisis !ara cerciorarse delas !ro!iedades dis!osiciones de los acimientos bancos !ara su me,ore'traccin.
-oda cantera tiene una vida til una ve* agotada el abandono de laactividad suele originar serios !roblemas de car&cter ambiental
!rinci!almente con la destruccin del !aisa,e.
3. #E"A!!$%%$ GENE!A% #E% .EMA;
U0icacin;a ubicacin de la cantera se !odr& $acer mediante fotograf"as areas /osatelitales de mtodos geof"sicos llamados tambin de e'!losinindirecta como gravimtrico s"smico magntico electrnico radioactivoobtenemos la descri!cin !etrogrca morfolgica grado demeteori*acin etc. 0el material.
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erosin tras!ortan durante grandes recorridos las rocas a!rovec$ando suenerg"a cintica !ara de!ositarlas en *onas de menor !otencialidadformando grandes de!sitos de estos materiales entre los cuales seencuentran desde cantos rodados gravas $asta arena limos arcillas ladin&mica !ro!ia de las corrientes de agua !ermite que a!arentemente
estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento lo cual im!lica unae'!lotacin econmica !ero de gran afectacin a los cuer!os de agua asu din&mica natural.En las canteras de rio los materiales granulares que se encuentran sonmu com!etentes en obras civiles debido a que el continuo !aso trans!orte del agua desgasta los materiales quedando al #nal aquellosque tienen maor dure*a adem&s con caracter"sticas geomtricas t"!icascomo sus aristas redondeadas. Estos materiales son e'tra"dos con !alasmec&nicas cargadores de las riberas causes de los r"os.
CAN.E!A" #E !$CA;;7 P$&$" A CIE%$ A:IE!.$ $ CA%ICA.A"
as calicatas *an,as ro*as !o*os etc. consisten en e'cavacionesreali*adas mediante medios mec&nicos convencionales que !ermiten laobservacin directa del terreno a cierta !rofundidad as" como la toma demuestras la reali*acin de ensaos en cam!o.
-ienen la venta,a de que !ermiten acceder directamente al terreno!udindose observar las variaciones litolgicas estructuras
discontinuidades etc. as" como tomar muestras de gran tama+o !ara lareali*acin de ensaos an&lisis.as calicatas son uno de los mtodos m&s em!leados en elreconocimiento su!er#cial del terreno dado su ba,o coste ra!ide* dereali*acin constituen un elemento $abitual en cualquier ti!o deinvestigacin en el terreno. %in embargo cuentan con las siguienteslimitaciones7
a !rofundidad no suele e'ceder de m.
a !resencia de agua limita su utilidad.
El terreno debe !oderse e'cavar con medios mec&nicos.
Para su e,ecucin es im!rescindible cum!lir las normas de seguridadfrente a derrumbes de las !aredes as" como cerciorarse de la ausencia de
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mtodo es decir como un sondeo au'iliar !reliminar a que es m&s r&!idoque los otros. as muestras que se obtienen son bastante alteradas tantoque no deber"an de considerarse como re!resentativas !ara llevar allaboratorio.
El equi!o material a utili*ar son al igual que en el mtodo anterior untr"!ode con una !olea la cual se usa !ara sostener el martinete este tieneun !eso que !uede ir desde los @4 $asta los 1;4 Ailogramos. o que $aceel martinete es $incar en el suelo los ademes necesarios. El ademeutili*ado debe tener un di&metro maor !ara de esta manera !oderinectar el agua. El agua se im!ulsa mediante una bomba. Esto se $aceuna ve* que se $a $incado el ademe. Entonces cuando el agua seintroduce en la tuber"a $ace que una muestra suba a travs del es!acioque e'iste entre el ademe la tuber"a de ineccin a que la muestra seencuentra fuera se coloca en un reci!iente en el cual se !uede estudiar anali*ar la muestra. 8uando se reali*a el muestreo si las caracter"sticasno $an cambiado se !uede muestrear cada 1.; metros !ero si se !resentaun cambo en el agua que sale debe de $acerse un nuevo muestreo. >nave* que se detuvo el muestreo debemos es!erar a que el agua se quedeen equilibrio con el nivel fre&tica as" anotar todo lo que se vaobservando.E'isten diferentes ti!os de muestreadores unos se introducen en el suelo agol!es el m&s usado es llamado de media ca+a de esta $ec$o !ara!oder dividirse as" !oder e'traer la muestra m&s f&cilmente. E'iste otromuestreador el cual se llama tram!a de muelles el cual tiene en la !arteinferior unas cuc$illas met&licas las cuales !ermiten la entrada en la
c&mara inferior !ero !uede di#cultar su salida !or ltimo el muestreadorde cuc$aron ras!ador el cual se usa en un suelo con arenas ba,o en nivelfre&tico funciona !or rotacin.
>;> EN.!E $.!$" .IP$" #E "$N#E$ .ENEM$"
5todos de !enetracin est&ndar.
5todo de !enetracin cnica.
Perforacin en boleos gravas.
5todos de sondeo de#nitivo.
5todos geof"sicos.
;. $:.ENCI$N #E MUE".!A" !EP!E"EN.A.IA";
%e establecen !rocedimientos !ara obtener en el laboratorio la muestranecesaria !ara reali*ar los ensaos. 0e forma que sea re!resentativa de lamuestra total recibida.%e necesitara a!aratos como los tamices7 BC (.?; mm) BC 14 (2.44mm) BC 4 (4.?; mm) mortero lona !ala varilla otros utensilios.
>;@ P!$CE#IMIEN.$ ME#IAN.E CUA!.E MANUA%;
%e coloca la muestra sobre una su!er#cie dura lim!ia $ori*ontal
evitando cualquier !rdida de material o la adicin de sustancias e'tra+as.5e*clar bien la muestra $asta tomar una !ila en forma de cono !ara
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luego ser a!lanada e'tendida en forma circular. 0ividir diametralmenteel material en cuatro !artes luego descartar dos cuartos de muestradiagonalmente o!uestos.%ucesivamente se me*cla cuartea el material remanente $asta reducir lamuestra a la cantidad deseada.
=. EN"A$" !E2UE!I#$" #E %$" AG!EGA#$";
8;7 PA!A .E!!AP%ENE" !E%%EN$"
8ontenido de $umedad. "mites de consistencia.
6n&lisis qu"micos (sales solubles totales sulfatos sulfatos cloruroscomo iones)
8antidad de material que !asa el tami* B 244.
9elacin densidad $umedad (!rctor modi#cado)
ravedad es!ec"#ca absorcin (grava arena). Dalor relativo de so!orte (89)
8;5 PA!A "U: !A"AN.E;
-odos los indicados !ara terra!lenes rellenos.
8ontenido de materia org&nica.
8antidad de material maor a 3F.
-ama+o de !art"culas de suelo menores de la B 244 (sedimentacin).
8;3 PA!A "U: !A"AN.E;
-odos los indicados !ara sub rasante.
0urabilidad con sulfato de sodio (grava arena).
6brasin.
Peso unitario.
Equivalente de arena.
8antidad de material maor a 2 F
Gorma te'tura de agregado grueso.
8;> PA!A G!AA A!ENA P$! "EPA!A#$;
6n&lisis granulomtrico !or tami*ado 0urabilidad.
Peso unitario.
ravedad es!ec"#ca absorcin.
%ales solubles totales.
6#nidad con el asfalto (ad$erencia)
EBP%$!ACI9N #E CAN.E!A
?. MEM$!IA #E"C!I.IA;
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;7 U:ICACI9N
DENOMINACIN.
8antera 7 FP6
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EBP%$.ACI9N #E CAN.E!A"
@. .!A:A4$ EN CAMP$;
8onsisti en la identi#cacin de las !osibles canteras a utili*arse !ara la!roduccin de agregados una ve* identi#cadas las canteras.
;> !EC$N$CIMIE.$ #E %A &$NA
%e $i*o una observacin visual de la *ona se determinaron dos !untostomando en consideracin la to!ograf"a del lugar la facilidad de traba,oal e,ecutar las e'cavaciones !ara lo cual se reali* de la e'!loracin de lacantera !or el mtodo de la e'!loracin.
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#A.$" !E"U%.A#$"H. EN"A$ #E ANA%I"I" G!ANU%$ME.!IC$
;@ IN'$!MACI9N P!E%IMINA!;
Introduccin;En los comien*os de la investigacin de las !ro!iedades de los suelos secre que las !ro!iedades mec&nicas de!end"an directamente de ladistribucin de las !art"culas constituentes segn sus tama+os !or elloera !reocu!acin es!ecial de los ingenieros la bsqueda de mtodosadecuados !ara obtener tal distribucin. 6un $o tal !arece que todotcnico interesado en suelos debe !asar a modo de eta!a de iniciacin!or una !oca en que se siente obligado a creer que con su#cientee'!eriencia es !osible deducir las !ro!iedades mec&nicas de los suelos a
!artir de su distribucin granulomtrica o descri!cin !or tama+os escomn sin embargo que una no mu dilatada e'!eriencia $aga que talsue+o se desvane*ca.%olamente en suelos gruesos cua granulometr"a !uede determinarse !ormallas la distribucin !or tama+os !uede revelar algo de los referente alas !ro!iedades f"sicas del material en efecto la e'!eriencia indica quelos suelos bien graduados o sea con am!lia gama de tama+os tienencom!ortamiento ingenieril m&s favorable en lo que ata+e a algunas!ro!iedades im!ortantes que los suelos de granulometr"a mu uniforme.5&s aun en esos suelos gruesos $a de se+alarse segn a se di,o que elcom!ortamiento mec&nico e $idr&ulico esta Princi!almente de#nido !or lacom!acidad de los granos su orientacin caracter"sticas que destrue!or la misma manera de reali*arse la !rueba de granulometr"a de modoque en sus resultados #nales se $a tenido que !erder toda $uella deaquellas !ro!iedades tan decisivas. 0e esto se des!rende lo mu deseableque ser"a !oder $acer una investigacin granulomtrica con un mtodo talque res!etara la estructuracin inalterada del material este mtodo sinembargo $asta $o no se $aa encontrado todo !arece indicar que no se!odr& desarrollar ,am&s.En suelos #nos en estado inalterado las !ro!iedades mec&nicas e$idr&ulicas de!enden en tal grado de su estructuracin e $istoria
geolgica que el conocimiento de su granulometr"a resulta totalmenteintil.%in embargo el ingeniero interesado en suelos debe estar su#cientementefamiliari*ado con los criterios tcnicos basados en la distribucingranulomtrica con los mtodos m&s im!ortantes !ara sudeterminacin !ues estos temas ocu!an aun un es!acio a!reciable dentrode la literatura tcnica se $ace necesario al ingeniero moderno estarmas informado sobre esta materia que aquellos que sin la convenientemeditacin de sus ideas a!lican normas sim!licistas conducentes aconclusiones inace!tables.$:4E.I$";
Poder clasi#car un suelo segn los tama+os de sus !art"culas
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estimar si el suelo est& mal graduado o bien graduado. Jallar el di&metro efectivo (014) Jallar el coe#ciente de
uniformidad (8u) el coe#ciente de curvatura (8c). Der si nuestra muestra cum!le con las es!eci#caciones 6%-5.
AN%I"I" G!ANU%$MF.!IC$;Proceso !ara determinar la !ro!orcin en que !artici!an los granos delsuelo en funcin de sus tama+os. Esa !ro!orcin se llama gradacin delsuelo. a gradacin !or tama+os es diferente al trmino geolgico en elcual se alude a los !rocesos de construccin (gradacin) la destruccin(degradacin) del relieve !or fuer*as !rocesos tales como tectonismovulcanismo erosin sedimentacin etc.
14. MF.$#$" #E AN%I"I" G!ANU%$MF.!IC$;
8om!rende dos clases de ensaos7 El de tami*ado !ara las !art"culas
grueso granulares (gravas arenas) el de sedimentacin !ara lafraccin #na del suelo (limos arcillas) !ues no son discriminables !ortami*ado.
a) mtodo del tami*adob) mtodo del $idrmetroc) mtodo de la !i!eta
6 continuacin desarrollaremos el mtodo del tami*ado !or ser el queusaremos en nuestro ensao los dem&s mtodos ser&n brevementedesarrollados en la !arte de ane'os.
11. MF.$#$ #E% .AMI&A#$;
>na ve* se !asa el suelo !or la estufa se !ulverice se $ace !asar !oruna serie organi*ada de tamices de agu,eros con tama+os decrecientes conocidos desde arriba $acia aba,o. El !rimer tami* es el de maortama+o es donde inicia el tami*ado. %e ta!a con el #n de evitar !rdidasde #nos el ltimo tami* est& aba,o descansa sobre un reci!iente deforma igual a uno de los tamices recibe el material m&s #no no retenido!or ningn tami*.8on sacudidas $ori*ontales gol!es verticales mec&nicos o manuales se$ace !asar el suelo !or la serie de tamices de arriba aba,o !ara luego!esar !or se!arado el suelo retenido en cada malla.
12. CU!A G!ANU%$MF.!ICA
os resultados de los ensaos de tami*ado sedimentacin se llevan a ungrco llamado curva granulomtrica.a fraccin gruesa tendr& denominaciones segn el sistema7
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1;
BRITANICO1 AASHTO2 ASTM3 SUCS4
(mm) (mm) (mm) (mm)
Grava 60 - 2 75 - 2 > 2 75 4.75
Arena 2 0.06 2 0,05 2 0,075 4,75 0,075
Limo 0,06 0,002 0,05 0,0020,075
0,005
< 0,075
FINOS
Arcilla < 0,002 < 0,002 < 0,005
17 % ;H347 1H@1
27 6merican 6ssociation of %tate Jig$Ka and -rans!ortation ni#cado de 8lasi#cacin de %uelosPara los suelos gruesos granulares el di&metro equivalente est& referidoal agu,ero cuadrado de la malla. Para los #nos al di&metro de una esfera.a curva se dibu,a en !a!el semilogar"tmico. 8on la escala aritmtica(ordenadas) los !orcenta,es en !eso de !art"culas con f M que cada uno delos lados de las abscisas. En escala logar"tmica (abscisas) los tama+os delos granos en mil"metros. Esta escala en ra*n de que los f var"an de cm amm.Esta clasi#cacin es necesaria en geotecnia !ero no su#ciente. %ecom!lementa siem!re la granulometr"a con el ensao de "mites de6tterberg que caracteri*an la !lasticidad consistencia de los #nos enfuncin del contenido de $umedad.
13. #E"C!IPCI9N #E %A G!A#ACI9N;
a forma de la curva de distribucin de tama+os de !art"culas indica si lostama+os var"an en un rango am!lio (curva 8) o estrec$o (curva ) si elrango tiende a los tama+os maores del suelo grueso (6) o a los menoresdel suelo #no (8). %i todos los tama+os tienen !ro!orciones en !esorelativamente iguales el rango es am!lio la curva suave el suelo as"
ser& bien gradado (6 8). a mala gradacin !uede ser !or falta dee'tensin () o !or discontinuidad.En suelos granulares la gradacin e'!resada numricamente la da elcoe#ciente de uniformidad 8u con el coe#ciente de curvatura 8c.
Para un suelo bien graduado cum!le78u N a = 1 M 8c M 3
8uanto m&s alto sea 8u maor ser& el rango de tama+os del suelo. os 0ii O 14 34 =4 son los ama+os f de las !art"culas !ara el cual el i delmaterial es m&s #no que ese tama+o.
;8 EN"A$ #E %IMI.E" #E A..EN:E!G
8uando un suelo arcilloso se me*cla con una cantidad e'cesiva de agua
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este !uede :uir como un semil"quido. %i es suelo es secado gradualmentese com!ortara como un material !l&stico semislido o solidde!endiendo de su contenido de agua. Este en !or ciento con el que elcuelo cambia de un estado l"quido a un estado !l&stico se de#ne comol"mite liquido (). Igualmente los contenidos de agua en !or ciento con
el que el suelo cambia de un estado !l&stico a un semislido de unsemislido a un slido se de#nen como el limite !l&stico (P) el l"mite decontraccin (%) res!ectivamente. Estos se denominan como l"mites de6ttenberg.#e=nicin de los l)mites de A..EN:E!G El l"mite l"quido7 de un suelo es determinado !or medio de la co!a de
8asagrande (designacin de !rueba 031@ de la 6%-5) se de#necomo el contenido de agua con el cual se cierra una ranura de 12.?mm.mediante 2; gol!es.
El l"mite !l&stico7 se de#ne como el contenido de agua con el cual el
suelo se agrieta al formarse un rollito de 3mm. 0e di&metro(designacin de !rueba 031@ de la 6%-5) El l"mite de contraccin7 se de#ne como el contenido de agua con la
cual el suelo no sufre ningn cambio adicional de volumen con la!rdida de agua (designacin de !rueba 02? de la 6%-5)
$:4E.I$" GENE!A%E" 8alcular el "ndice de !lasticidad la actividad "ndice de liquide* "ndice
de com!rensibilidad. 8lasi#car el suelo segn los datos $allados.
Jallar el contenido de $umedad dado en !orcenta,e () de nuestramuestra.
8alcular el contenido de $umedad !ara los 2; gol!esIN'$!MACI$N P!E%IMINA!>n diagrama esquem&tico (vista lateral) de un dis!ositivo !ara determinarel l"mite l"quido se muestra en la #gura que consiste en una co!a debronce una base de $ule duro. a co!a de bronce se de,a caer sobre labase !or una leva o!erada !or una manivela. Para la !rueba se coloca una!asta en la co!a. %e corta una ranura en el centro de la !asta de suelousando la $erramienta de corte est&ndar. uego con la leva o!erada !orla manivela se levanta la co!a se de,a caer desde una altura de 14mm.El contenido de agua en !orcenta,e requerido !ara cerrar a una distancia
de 12.?mm. a lo largo del fondo de la ranura a los 2; gol!es se de#necomo el limite l"quido. El !rocedimiento !ara la !rueba del l"mite liquidoesta dado en la !rueba 031@ de la 6%-5.
; %DMI.E P%A".IC$
IN'$!MACI$N P!E%IMINA!a !rueba !ara la determinacin del l"mite l"quido !l&stico tal como6tterberg la de#ni no es!eci#ca el di&metro a que debe llegarse alformar el cilindro de suelo requerido. -er*ag$i agrego la condicin de queel di&metro sea de 3mm. (1/@Q). a formacin de los rollitos se $ace
usualmente sobre una $o,a de !a!el totalmente seca !ara acelerar la!rdida de $umedad del material7 tambin es frecuente efectuar el rolado
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sobre una !laca de vidrio. 8uando los rollitos llegan a los 3mm. %e doblan !resionan formando una !astilla que vuelve a rolarse $asta que en los3mm. Rustos ocurra el desmoronamiento agrietamiento en tal momentose determinara r&!idamente su contenido de agua que es el l"mite!l&stico.
%e $an $ec$o varios intentos !ara sustituir el rolado manual !or la accinmec&nica de algn a!arato !ero sin resultados satisfactorios debido en!rimer lugar a que la e'!eriencia $a demostrado que en esta !rueba lain:uencia del o!erador no es im!ortante en segundo a que est& lafec$a no $a !odido desarrollarse ningn a!arato en que la !resine,ercida se a,usta a la tenacidad de los diferentes suelos en el roladomanual el o!erador guiado !or el tacto $ace el a,uste autom&ticamente.$:4E.I$" Jallar el l"mite !l&stico de la muestra el cual ser& re!resentado en
!orcenta,e ().
EN"A$" !EA%I&A#$" EN%A:$!A.$!I$
.A:%A" PA!A C%A"I'ICA! E% "UE%$CA!.A #E P%A".ICI#A#
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(Tabla 1) SIST!MA "! CLASI#ICACION SUCS
DIVISIONES MAYORES SIMBOLO
DE
GRUPO
NOMBRES TIPICOS
S!"#$
%! &'()#
&'!$#
*+($ %!"
50 %!"
+(-!'.("
!$ +(/#'
!N1200
G'(3($
*+($ %!
"( +(%
%! "(
4'(55.6)
&'!$(
!$ +(/#'
! !"(+7 N14
G'(3($
"+8.($ *8##
# ))&9) .)#
G$ G'(3($ :!) &'(%(%($,+!7"($ &'(3#$($, 8##$# ))&9)
G% G'(3($ 8#:'!+!)!
&'(%(%($, +!7"($ &'(3(-('!)(,
8##$ # ))&9) .)#
G'(3($
#) .)#$
*()%(%
(8'!(:"!
GM G'(3($ ".+#$($, +!7"($ &'(3(-
('!)(- ".+#
GC G'(3($ ('""#$($, +!7"($&'(3#-
('!)#-('.""#$($
A'!)($ *+($
%!" 50 %!"( 4'(55.6)
&'!$( !$
+!)#' ! !"
(+7 N14
A'!)($
"+8.($ *8### ))&9)
.)#
S$ A'!)($ :!) &'(%(%($,
('!)($ &'(3#$($, 8##$ #))&9) .)#
S% A'!)( 8#:'!+!)!
&'(%(%($, ('!)($ &'(3#$($,
8##$# ))&9) .)#
A'!)($
#) .)#$
*()%(%
(8'!(:"!
%! )#$
SM A'!)($ ".+#$($,+!7"($ ('!)(".+#
SC A'!)($ ('""#$($, +!7"($
('!)(-('""(
S!"#$
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)# *+($
%!" 50
%!"
L+#$ / ('""($ *"+!
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+(!'("
8($( !"
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N1200
CL A'!)($ .)#'&
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SC I+8!'+!(:"! B!)( ( '!&"(' B(=( B!)(
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C@ I+8!'+!(:"! D!!)! E"!3(%( D!!)!
O@ I+8!'+!(:"! D!!)! E"!3(%( %!!)!
P
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(Tabla 3) TABLAS %ARA CLASI#ICAR LOS SU!LOS S!G,N LOS-ALOR!S "! C.B.R.
CBR
C"($()
'!&"(' $#$
S$!+( %! "($()
)(%# AAS@TO
0 M/ 8#:'! S:'($()!O@, C@, M@,
OLA5, A6, A7
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