Elaboración de ladrillos estructurales

7/24/2019 Elaboracin de ladrillos estructurales

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PROCESO DE BENEFICIO DE ARCILLAS PARA LAFABRICACIN DE BLOQUES ESTRUCTRALES EN LA

LADRILLERA LADRISOG. VEREDA OMBACHITA. MUNICIPIODE SOGAMOSO. DEPARTAMENTO DE BOYAC

CARLOS JAVIER ARVALO FERNNDEZ

PRESENTADO A:

INGENIERO JAIME ILLIAM JOJOA

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAUPTC

ESCUELA DE INGENIER!A DE MINASSOGAMOSO" BOYAC

SEPTIEMBRE #$%&


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INTRODUCCIN

Aprovechando que en el valle de Sugamuxi concentravarias empresas encargadas de llevar a cabo el procesobeneficio a varios minerales(cementeras, siderrgicas,ladrilleras y caleras,) se tuvo una interaccin con el medio

industrial de la alfarera y de la fabricacin de materialesde construccin siendo el caso especfico de los bloquesestructurales !o" #, con el fin de conocer los procesos,maquinaria, personal y materiales necesarios para su

elaboracin"


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$l proceso para producir materiales de construccin es unproceso estandari%ado aunque puede variar de una

empresa a otra, pero lo nico que no cambia es la materiaprima m&s importante, la arcilla, que en este caso especiales sometida a una serie de procesos de trituracin,homogeni%acin y posterior madurado con el fin de cumplir

con varias caractersticas fsicas y qumicas necesariaspara llegar a la lnea de produccin"


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

'levar a cabo un trabao de campo con el fin de reconocerlos procesos, maquinaria, personal y materiales necesarios

para llevar a cabo la fabricacin de bloques estructurales!o" #"


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OBJETIVOS ESPEC!FICOS

*econocer el proceso de beneficio y tratamiento de laarcilla al ser destinada para la elaboracin de materiales deconstruccin"

+dentificar las materias primas necesarias para lafabricacin de bloques estructurales"

iferenciar f&cilmente los tipos de arcilla y sus distintosusos industriales"


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-rear unto con la administracin del lugar, un plan demeoramiento del proceso de produccin, teniendo en

cuenta el tipo de distribucin en planta necesario para latarea de producir materiales de para construccin"

.bservar el funcionamiento de la maquinaria utili%ada e

identificar cada una de las operaciones que pueda llevara cabo"

+ncrementar el conocimiento emprico y terico acercadel proceso de beneficio de las arcillas con el fin defortalecer el perfil de ingeniero de minas"


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GENERALIDADES


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TIPO DE EMPRESA

$mpresa 'adrillera de Sogamoso /'A*+S.01 es una

mediana empresa que cuenta con 23 trabaadores y supropietario Se4or $duardo ia%"


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RAZN SOCIAL Y LOGOTIPO DE LA EMPRESA


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PRODUCTO FINAL

L'()*++, E-)/0/)'+ N,. %# 1 #2

imensiones Aproximadas:Ancho5 23 cmAlto5 6,# cm'argo5 37 cm

8asa5 2,9 :g

Aplicacin5 ;so en mampostera estructural en formatopeque4o que le da mayor vistosidad a los muros


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L'()*++, R34*++':imensiones Aproximadas5

Ancho5 23 cmAlto5 6,# cm'argo5 37 cm8asa5 3"2 :g

Aplicacin5


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B+,5/3 3-)/0/)'+ N,. &:imensiones Aproximadas5

Ancho5 22"# cmAlto5 3? cm'argo5 ?? cm8asa5 6,@ :g

Aplicacin5 8ampostera -onfinada, muros divisorios ymuros a la vista"


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LOCALIZACIN

'a empresa 'A*+S.0 se ubica en el :m 3 va Sogamoso8ongu, en la vereda .mbachita perteneciente a la

urisdiccin del municipio de Sogamoso"


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CARACTER!STICAS DE LA MATERIA PRIMA

L'()*++,:

'os ladrillos son peque4as pie%as cer&micas en formade paraleleppedo, formadas por tierras arcillosas,moldeadas, comprimidas y sometidas a una coccin"

Bueden utili%arse en toda clase de construcciones porser su forma regular y f&cil su maneo


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C,6(*0*,63- 5/3 (3736 )3/6*) +,- +'()*++,- 36 8363)'+:

Comogeneidad en su masa (ausencia de fisuras y

defectos)*egularidad tanto en su forma como en las dimensionesde las distintas pie%asure%a suficiente para poder resistir cargas pesadas

(resistencia a la flexin y compresin)


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A)0*++':

Las arcillas constituyen la principal materiaprima para la fabricacin de cermicos deconstruccin.

La arcilla es un silicoaluminato hidratado, esdecir que desde el punto de vista qumico estacompuesta de silicio (Si), aluminio (Al), o!eno(") el hidr!eno (#). Los silicatos, forman elrbol !eneal!ico de las arcillas.


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'a arcilla, en su estado natural, est& compuesta de unovarios minerales arcillosos y otros como cuar%o,feldespatos, plagioclasas, piroxenas, rutilo, limonita ymateria org&nica" $n esencia los minerales de arcilla sonsilicatos de aluminio, pero tambi>n hay presente productoshidratados de la descomposicin de las rocas aluminosas ysilicatadas, y otras sustancias como fragmentos de rocas de

xidos hidratados, que son posteriormente son llevados adepsitos aluviales o elicos"


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A)0*++'- 9)*')*'- , )3-*(/'+3-:

Alto grado de refractariedad, ya que se funden atemperaturas apenas menores a los 2D#@E -"*elativa pure%a, ya que tienen altos porcentaes de slice yalmina, y bao contenido de xido de hierro y otras

impure%as en su composicin qumica"-olor blanco adquirido despu>s de la coccin, producto desu bao contenido de impure%as"Boca plasticidad al ser moldeadas, ya que no conservan la

forma que se les da despu>s del moldeo"


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ARCILLAS SECUNDARIAS O SEDIMENTARIAS

Alto grado de plasticidad, ya que tienen granos m&speque4os (ver s delproceso de coccin, desde blanco hasta marrn oscuro, lara%n es porque cuentan con un alto contenido deimpure%as"

Su punto de fusin generalmente se encuentra entre los

22#@E - y los 2#@@E -"


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USO INDUSTRIAL DE LAS ARCILLAS

-erca del 9@F de la produccin, se destina a lafabricacin de materiales para la construccin yagregados" Se les denomina ')0*++'- 9')' +'

0,6-)/00*;6" ')0*++'- 03)


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'a otra parte de la produccin se dedica a otras

industrias (fabricacin de papel, caucho, pinturas,absorbentes, decolorantes, arenas de moldeo,productos qumicos y farmac>uticos, agricultura,etc")" Se les denomina arcillas especiales son arcillas

constituidas fundamentalmente por un slo tipo demineral, y sus propiedades dependen esencialmentede las caractersticas de ese mineral"


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ARCILLAS PARA LA FABRICACIN DE BLOQUESESTRUCTURALES

'os materiales utili%ados en la fabricacin de ladrillos sonpor lo general arcillas amarillas o roas de composicinheterog>nea o relativamente impura"

'as arcillas usadas en la me%cla deben ser pl&sticas alme%clarse con agua, de modo tal que puedan ser formadasen moldes o por el dado de las m&quinas extrusoras quemoldean y dan la forma definitiva a las unidades de arcilla"


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Sus partculas deben tener suficiente adhesin paramantener la estabilidad de la unidad despu>s del moldeo yser capaces de unirse fundi>ndose cuando se calientan atemperaturas elevadas"

;na arcilla apta para la fabricacin de cer&micos deconstruccin debe tener un contenido de Si.3 entre #@ y6@F, as como entre 3@ y ?@ F de Al3@?"


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e acuerdo a estas caractersticas, son las arcillassuperficiales las que satisfacen estas condiciones para seradecuadas para la fabricacin de ladrillos" $ste tipo dearcillas son las m&s f&ciles de explotar porque

corresponden a una formacin sedimentaria reciente y, porlo tanto son las m&s empleadas"


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ANLISIS DE ARSILLAS

E-/(*, *63)'+;8*0,:

$n principio se examina la muestra en su estado natural"

Se anali%a la fraccin arcillosa y la no arcillosa"*G, A=, microscopa simple y electrnica"


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ANLISIS QUMICO

.pH


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$l cuar%o disminuye la plasticidad y la retraccin ycontribuye a hacerla refractaria"

'a slice en forma coloidal aumenta la plasticidad"

'a almina la hace refractaria"

$l xido de hierro al igual que el feldespato, disminuye latemperatura de fusin, acta como fundente y tambi>n esun poderoso agente colorante" ;n poco de xido dehierro colorea intensamente la arcilla tostada pero una

gran cantidad la convierte en un producto roo o blanco sitiene #F menos"


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'os filosilicatos de aluminio, manganeso y hierro leproporcionan a la arcilla cualidades pl&sticas y sibien es cierto que intervienen otros que tienenpropiedades diferentes, contribuyen a darles

cualidades que determinan su uso"


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COLORACIN

ependen de su contenido qumico pero en este caso nolo determina el contenido de slice y almina, esta se debea la presencia de xidos met&licos, principalmente el dehierro (por su actividad y abundancia), adem&s de materiaorg&nica presente"


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C,+,) N'/)'+

$l hierro es el agente colorante m&s comn en las arcillas en bruto y rocas

relacionadas"8edios reductores5 colores oscuros, verdosos, grises o negros8edios oxidantes5 roi%os, amarillos o pardos"'a presencia de material org&nico transmite colores grises o negros"'as arcillas blancas, est&n exentas de impure%as colorantes"

C,+,) (3 5/3'(, =marfil, pardo, roo o negro)

-antidad de hierro presente"'a presencia de otra sustancia como =itanio y -a."-ar&cter de la atmsfera que rodea a la arcilla durante el cocimiento yenfriamiento"'a temperatura que alcance el cocimiento"


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S/93)>*0*3 3-930?>*0'

'a superficie especfica o &rea superficial de una arcilla se define comoel &rea de la superficie externa mas el &rea de la superficie interna (en

el caso de que esta exista) de las partculas constituyentes, por unidadde masa, expresada en m3Hg"

T''@, (3 9')?0/+' =8)'6/+,3)?'

$s una caracterstica muy importante, ya que influye en variaspropiedades, tales como plasticidad, poder de secado, capacidad deintercambio de base"

'as arcillas de grano fino se caracteri%an por un contenido elevado de

agua" $stas arcillas suelen ser muy pl&sticas y poseen gran resistenciaen seco, tienden a disminuir mucho sus dimensiones"


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I9/)3'-

'as impure%as que vienen me%cladas con la arcilla, sonslice, alminas, carbonato de calcio, xido de hierro yarena" .tras impure%as que se presentan en menor

proporcin son magnesia y yesos" 'a m&s peligrosa es elcarbonato de calcio, porque una ve% amasada la me%cla ycocida, se hidrata debido a la humedad del ambiente ycausa una serie de roturas en el material"


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C,6)'00*;6

'a contraccin experimentada por una arcilla en el secado yen el horneado es llamada contraccin total" !o debe serm&s de un 23F para evitar dificultades en la fabricacin delos ladrillos" $n el proceso de secado, una pie%a de arcilla

se encoe durante dos etapas del calentamiento"


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H*()''0*;6 3 *60'*36,'a hidratacin y deshidratacin del espacio nterlaminar son propiedades caractersticas de lasesmectitas, y cuya importancia es crucial en losdiferentes usos industriales"


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P+'-*0*('(

Ista es la propiedad principal de las arcillas que la hacenadecuada para la fabricacin de ladrillo y que hace referenciaa la habilidad que tiene la arcilla, en combinacin de ciertacantidad de agua, de mantener casi cualquier forma que se led>"

'as arcillas son eminentemente pl&sticas" Su capacidad deretencin de agua se debe a que el agua forma una envueltasobre las partculas laminares produciendo un efecto

lubricante que facilita el desli%amiento de unas partculassobre otras cuando se eerce un esfuer%o sobre ellas"


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'a elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia,nuevamente, de su morfologa laminar, tama4o de

partcula extremadamente peque4o (elevada &reasuperficial) y alta capacidad de hinchamiento"


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R3>)'0')*3('(

Bropiedad de las arcillas, que se refiere a la resistencia a losaumentos de temperatura" =odas las arcillas tienen estapropiedad, pero algunas presentan un mayor grado derefractariedad" 'a variacin en el grado de refractariedad de

una arcilla a otra se debe al contenido qumico de almina yslice" Si la arcilla cuenta con un porcentae alto de estoscompuestos esta propiedad ser& mayor"


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P,),-*('(:

'a porosidad de las arcillas vara de un tipo a otro" $stapropiedad depende mucho del tama4o de grano que tenga laarcilla" Si la arcilla tiene un tama4o de grano grande laporosidad ser& mayor que la de una arcilla con un tama4o degrano peque4o" Al momento de moldear y compactar lame%cla que ser& utili%ada en la fabricacin de la unidad dealba4ilera, las arcillas con granos peque4os quedan m&sunidas unas con otras" $sto evita que se acumule tanta aguaentre ellas y al momento de que se cue%a la pie%a,

disminuyen las cavidades provocadas por la evaporacin delagua"


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Se ha resumido en la si!uiente tablalos principales componentesmineral!icos de la materia prima de

la arcilla y los efectos que producenen la fabricacin de las unidades dealba$ilera


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PROCESO DEFABRICACIN DEBLOQUES

ESTRUCTURALES No. 5


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E+ 9),03-, 9/3(3 )3-/*)-3 36:

$xplotacin de cantera

8aduracin=ratamiento mec&nico previo (trituracin, molienda, ta

Cumidificacin (amasado y homogeni%acin)

8oldeado

Secado

-occin

-ontrol de calidad

escarga y almacenae


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MADURACIN

Antes de incorporar la arcilla al ciclo de produccin,

hay que someterla a ciertos tratamientos detrituracin, homo!enei%acin y reposo en acopio, conla &nalidad de obtener una adecuada consistencia yuniformidad de las caractersticas fsicas y qumicasdeseadas.

Se contin'a con la etraccin de arcilla y se hacen!randes acopios, de manera que las diferentes capasnaturales, vayan lo ms me%cladas posibles a &n deque me%cla siempre sea constante y homo!nea.


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'a principal dificultad inherente a la fabricacin consisteen la eleccin de una me%cla de diferentes arcillas" Aspor eemplo con aquellas que son muy grasas se lesme%clar& con materiales desgrasantes como la arena ocon arcillas magras"

$l porcentae de agua utili%ada para la me%cla esaproximadamente del 3#F del total


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O743*,- (3 +' '(/)'0*;6:


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TRITURACIN

espus de la maduracin que se produce en la%ona de acopio, si!ue la fase de pre*elaboracinque consiste en una serie de operaciones quetienen la &nalidad de puri&car y re&nar la materiaprima.

La arcilla pasa a un desmenu%ador que reduce eltama$o de los bloques ms !randes, haciendoque su tama$o no sea ms !rande que una pelotade tenis, como mimo.


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esinte!rador +A- S*


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Bancada

E!"

T#an"$%"%&n


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MOLIENDA

;na ve% reducido el tama4o de la arcilla y hacerla apta paraser triturada por los molinos, se transporta la me%cla a unatolva que la almacena y lleva por medio de una cintatransportadora hacia los molinos de la laminadora donde la

transformar&n en granos de polvo de ?mm como m&ximo"Bosteriormente se lleva en una cinta transportadora dondese almacena en una tolva, para dar paso al cribae"


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$l laminador es la m&quina adecuada para la reduccin

definitiva del material, consiguiendo una masa uniformeque garanti%a la m&xima calidad del moldeo" 'atrituracin se reali%a por la accin combinada de presiny el efecto de desgarro reali%ada por dos rodillos contra

rotativos que giran con un bao diferencial de velocidad"


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LAMINADORA MAN' LD())
http://enlaces/Camisa%20dos%20Laminadores.htmlhttp://enlaces/Camisa%20dos%20Laminadores.html


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TAMIZADO


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AMASADO Y HOMOGENIZACIN

Antes de llegar a la operacin de moldeo, se lleva lasubstancia tami%ada a una amasadora" $n esteproceso el polvo de arcilla se me%cla con agua, demanera precisa, y una ve% uniforme la me%cla, se

transporta hacia la extrusora, donde se colocar& elmolde de la pie%a que se quiera fabricar"


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MEZCLADOR MAN' M*())
http://enlaces/amasador.htmlhttp://enlaces/amasador.html


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/01A 2A+ASA"

3ALAS 2A+ASA"


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MOLDEADO

$l moldeado consiste en hacer pasar la me%cla de arcilla

a trav>s de un molde al final de la extrusora" $l molde esuna plancha perforada que tiene la forma del obeto quese quiere producir"

$l moldeado, normalmente, se hace en calienteutili%ando vapor saturado aproximadamente a 2?@E- y apresin reducida" Brocediendo de esta manera, seobtiene una humedad m&s uniforme y una masa m&s

compacta, puesto que el vapor tiene un mayor poder depenetracin que el agua"


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E*TRUSORA MAN' MM())
http://enlaces/extrusora.htmlhttp://enlaces/extrusora.html


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Co#+ado#a a,+o$-+%ca MAN' C( 5
http://enlaces/cortadora%20C%20-%2045.htmlhttp://enlaces/cortadora%20C%20-%2045.html


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SECADO

$l secado es una de las fases m&s delicadas delproceso de produccin" e esta etapa depende, en

gran parte, el buen resultado y calidad de las unidades,m&s que nada en lo que respecta a la ausencia defisuras" $l secado tiene la finalidad de eliminar el aguaagregada en la fase de moldeado para, de esta

manera, poder pasar a la fase de coccin"


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COCCIN

$l proceso de coccin consiste en someter los ladrillospreviamente secados a condiciones de alta temperaturapor tiempos prolongados en hornos, con el fin de queadquieran sus propiedades mec&nicas y fsicas, ya quela arcilla sin cocer tiene propiedades muy baas" -oneste proceso no slo consiguen las propiedades fsicas

y mec&nicas sino tambi>n la apariencia final"


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Accin del calor sobre las arcillas5

Brimera eliminacin parcial del agua se da a una

temperatura de aproximadamente 2@@E -, an no pierdesu agua de composicin y conserva la propiedad de darmasas pl&sticas"-on una temperatura entre ?@@ y 7@@E - el agua llamada

de combinacin es liberada, perdiendo la propiedad de darmasas pl&sticas aunque se le redu%ca a polvo y se lea4ada suficiente agua"


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$ntre 6@@ y D@@E - el agua en la arcilla es totalmenteeliminada"

Bor la accin del calor entre D@@ y J@@E - adquierepropiedades tales como dure%a, contraccin ysonoridad, el slice y la almina comien%an a formar unsilicato anhidro (8ullita5 Al3.? Si.3)"

$sta combinacin se completa al parecer entre 22@@ y23@@E -"

Cacia los 2#@@E - aparecen los primeros sntomas de

vitrificacin"


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ALMACENAJE Y DISPOSICIN PARA LA VENTA


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