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FACULTAD_DE_INGENIERIA_ESCUELA_ACADEMICO

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FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA 
AMBIENTAL 
 
LABORATORIO DE CONTAMINACIÓN Y CONTROL DE 
SUELOS 
 
PRACTICA Nº01 
PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO 
 DENSIDAD REAL, DENSIDAD APARENTE, POROSIDAD, 
HUMEDAD 
 
INTEGRANTES: - CARLES GERI, SANTIAGO 
- FERNANDEZ CAHUAYA, JOSELYN 
- RIMAC BAUTISTA, ANGELY 
- TABOADA CAJA, NATALIA PAOLA 
 
CICLO: VI CICLO 
TURNO: MAÑANA 
AULA: B - 318 
 
DOCENTE: ING. MSc. RUBEN MUNIVE CERRON. 
 
 
LIMA - PERÚ 
2017 
 
 
 
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LAB. DE CONTROL DE SUELOS 2 
 
1. OBJETIVOS 
 
 
1.1. Objetivo General 
 
✓ Determinar las propiedades físicas (porcentaje de humedad, densidad 
aparente y porcentaje de porosidad) de las dos muestras de suelo; una 
limpia y otra contaminada por hidrocarburos, mediante procedimientos 
experimentales en el laboratorio. 
 
 
1.2. Objetivos Específicos 
 
 
✓ Efectuar los procedimientos a seguir según las guías de laboratorio 
durante los procesos de hallar el porcentaje de humedad, densidad 
aparente y porosidad para ambas muestras de suelo. 
 
✓ Fundamentar y explicar los resultados hallados durante el proceso 
experimental en el laboratorio sobre las propiedades físicas de la 
muestras de suelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. MARCO TEORICO 
 
2.1.1. Humedad del suelo 
 
Según Gabriel Rodríguez (1988), La humedad del suelo es alimentada por agua 
dispersa y/o freática; La primera alimentación es accidental a menudo 
intermitente y puede interceptarse con medios corrientes hasta suprimirla; la 
segunda es una acción subterránea que no se puede secar ni detener fácilmente. 
La humedad de suelo se debe en gran mayoría al ciclo hidrológico, por lo tanto 
la mayor parte del asuelo siempre está saturada de agua, formándose la capa 
de agua subálvea o freática cuyo nivel superior corresponde al nivel de agua en 
los pozos. 
 
Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra 
que hay en un terreno. Establecer el índice de humedad del suelo es de vital 
importancia para las actividades agrícolas, esta influye en muchas propiedades 
físicas, tales como la densidad aparente, espacio poroso, compactación, 
penetrabilidad, resistencia al corte, consistencia, succión total de agua y color 
del suelo. La humedad del suelo es muy dinámica y depende del clima, 
vegetación, profundidad del suelo, y de las características y condiciones físicas 
del perfil. Se entiende por humedad del suelo a la masa de agua contenida por 
unidad de masa de sólidos del suelo. 
 
El contenido de humedad de una masa de suelo, está formado por la suma de 
sus aguas libre. La importancia del contenido de agua que presenta un suelo 
representa junto con la cantidad de aire, una de las características más 
importantes para explicar el comportamiento de este. El método tradicional de 
determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado 
a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje 
entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de 
las partículas sólidas. 
 
2.1.2. Densidad aparente 
Se define como la masa de suelo por unidad de volumen (g. cm3). Describe la 
compactación del suelo, representando la relación entre sólidos y espacio poroso 
(Keller & Hakansson, 2010) 
. 
 
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A. Cálculo 
En el caso de un material mezclado con aire se tiene: 
 
Pap =Masa / Volumen = (Mr + Maire) / (Vr + Vaire) 
 
La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material 
y depende de su compactación. 
La Densidad aparente del suelo (Da) se obtiene secando una muestra de suelo 
de un volumen conocido a 105°C hasta peso constante. 
 
Da = WSS / VS 
 
Donde: 
WSS: Peso de suelo secado a 105°C hasta peso constante. 
VS: Volumen original de la muestra de suelo. 
 
La densidad aparente del suelo se expresa en g/cm3 
Se debe considerar que para muestras de suelo que varíen su volumen al 
momento del secado, como suelos con alta concentración de arcillas 2:1, se 
debe expresar el contenido de agua que poseía la muestra al momento de tomar 
el volumen 
 
B. Métodos 
 Método del cilindro, Una de las desventajas de tomar la muestra con el 
cilindro, es que el valor puede variar con el tamaño del cilindro, siendo 
mayor la densidad cuando menor es el tamaño del cilindro, a causa de 
que no se captan los poros de mayor diámetro. En general, el método 
presenta poca variación, es fácil de repetir y su determinación es sencilla. 
 
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Hay otros métodos que no requieren instrumental complejo para estimar 
densidad aparente. Cuando no se cuenta con la posibilidad de obtener la 
muestra inalterada del campo se puede utilizar: 
 Método de la probeta, que usa la muestra molida y tamizada. 
 Método de la parafina con muestras inalteradas tomadas con pala sin 
usar el cilindro. 
2.1.3. Densidad Real 
Es la relación ente la unidad de masa y la unidad de volumen de la fase solida 
del suelo, la cual es más o menos constante, debido a que está determinado por 
la composición química y mineralógica de la fase sólida. 
La mayor parte de los componentes del suelo (aluminosilicatos, sílice) poseen 
una densidad oscilante entre 2.6 y 2.7 g/cm3, se toma un valor medio de 2,65 
gr/cm3 (valor adoptado al realizar el análisis granulométrico). 
2.1.4. Porosidad 
Se define como el porcentaje del volumen de suelo que no está ocupado por 
suelo sólido. En un suelo libre de agua, el espacio poroso está totalmente 
ocupado por aire. Los poros en un suelo húmedo se encuentran ocupados por 
agua y aire. La mayoría de las determinaciones de porosidad del suelo están 
basadas en determinaciones de la densidad aparente del suelo a cierto 
contenido de humedad y de la densidad de partículas del suelo. 
 
 
 
Fuente: rea.ceibal.edu 
 
 
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3. DETALLES EXPERIMENTALES 
 
3.1 Procedimiento para calcular la humedad del suelo 
 
3.1.1 Materiales y Reactivos 
 
 2 muestras de suelo; una limpia y una contaminada (hidrocarburo). 
● Balanza analítica. 
● 2 crisoles de porcelana. 
● Espátula. 
● Mufle. 
 
3.1.2 Procedimiento Experimental 
 
● En primer lugar, pesar aproximadamente 10 g se suelo para ambas 
muestras y anotar en una libreta sus masas. 
● Después, también pesar y anotar la masa de cada crisol. 
● Luego de ello, colocar cada muestra de 10 g en los crisoles de porcelana. 
● Posteriormente, introducir cada crisol con las muestras en la estufa por 1 
hora a una temperatura de 110 0C y esperar mientras se realiza el proceso 
de evaporación. 
● Finalmente, concluido el tiempo de evaporación dejar pasar unos minutos 
y pesar nuevamente cada una de las muestras y anotar la diferencia 
obtenida entre el peso inicial y el peso final. 
 
3.1.3 Cálculos realizados 
 
 
A. Muestra de suelo limpio 
 
ANTES DE LA ESTUFA DESPUES DE LA ESTUFA 
Masa de la muestra de suelo + crisol 43.04 g 42.06 g 
Masa del crisol 33.02 g 
 
Masa inicial = (masa del crisol + suelo) – (masa del crisol) 
 = 43.04 g – 33.02 g 
 = 10.02 g 
 
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Masa final = (masa del crisol + suelo después de la estufa) - (masa del 
crisol) 
= 42.06 g – 33.02 g 
= 9.04 g 
Masa de agua = masa inicial – masa final 
 = 10.02 g – 9.04 g 
 = 0.98 g 
 
% Humedad 
 
 
 
10.02 g 100% 
0.98 X% 
 � = .. � × % 
 
 
 
 
 
B. Muestra de suelo contaminado 
 
 
ANTES DE LA ESTUFA DESPUES DE LA ESTUFA 
Masa de la muestra de suelo + crisol 45.14 g 44.59 g 
Masa del crisol35.12 g 
 
 
%Humedad = 9.78% 
 
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Masa inicial = (masa del crisol + suelo) – (masa del crisol) 
 = 45.14 g – 35.12 g 
 = 10.02 g 
Masa final = (masa del crisol + suelo después de la estufa) - (masa del 
crisol) 
= 44.59 g – 35.12 g 
= 9. 47g 
Masa de agua = masa inicial – masa final 
 = 10.02 g – 9.47 g 
 = 0.55 
 
% Humedad: 
 
 
 
10.02 g 100% 
0.55 X% 
 � = .55. � × % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
% Humedad = 5.49% 
 
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3.2. Determinación de la densidad aparente por el método de la probeta 
 
3.2.1. Materiales y Reactivos 
 
● 2 muestras de suelo; una limpia y una contaminada (hidrocarburo). 
● Balanza analítica. 
● Espátula. 
● 1 Tamiz. 
● 2 probetas. 
● Piseta con agua destilada. 
 
3.2.2. Procedimiento Experimental 
 
● Tamizar cada muestra. 
● Llevar a la balanza analítica y pesar 50g de cada muestra (limpia y 
contaminada). 
● Llevar a una probeta de 100ml, e introducir con ayuda de una espátula. 
● Sentar la muestra para sacar el oxígeno y llegar hasta el último compacto 
para medir su volumen (en ml). 
● Anotar y calcular mediante formula. 
● Retirar cada muestra y limpiar los materiales. 
 
3.2.3. Cálculos realizados 
 
A. Muestra de suelo limpio 
 
DATOS DEL SUELO LIMPIO 
Peso de suelo secado (WSS) 50 g 
Volumen original de la muestra de suelo 41 ml 
 
 
 
Da = 50g / 41ml 
 
 
Formula: 
Da = 1.23 g/ml 
 
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B. Muestra de suelo contaminado 
 
DATOS DEL SUELO CONTAMINADO 
Peso de suelo secado (WSS) 50 g 
Volumen original de la muestra de suelo 44 ml 
 
 
 
Da = 50g / 44ml 
 
 
 
 
3.3. Porosidad o espacio poroso 
 
Para hallar la porosidad de ambas muestras de suelo solo se necesita 
reemplazar los datos hallados en los anteriores procedimientos experimentales. 
 
A. Muestra de suelo limpio 
 
DATOS DEL SUELO LIMPIO 
Densidad aparente (Da) 1.23 g/ml 
Densidad real (Dr) 2.65 g/ml 
 
 
%P = ((2.65-1.23) / 2.65) * 100 
%P = 53.58 
 
 
 
 
 
Formula: 
Da = 1.14 g/ml 
%P = 54% 
 
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B. Muestra de suelo contaminado 
 
DATOS DEL SUELO CONTAMINADO 
Densidad aparente (Da) 1.14 g/ml 
Densidad real (Dr) 2.65 g/ml 
 
 
 
%P = (2.65-1.14) / 2.65*100 
%P = 56.98 
 
 
 
 
4. TABLA DE REPORTE DE RESULTADOS FINALES 
 
 
DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LA MUESTRA SUELO % 
MUESTRA DE SUELO LIMPIO (MSL) 
MASA SUELO INICIAL(g) 10.02 g 
MASA SUELO FINAL (g) 9.04 g 
MASA DE AGUA (MASA SUELO INICIAL- MASA SUELO FINAL) (g) 0.98 
PORCENTAJE DE LA HUMEDAD (%) 9.78% 
 
DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LA MUESTRA SUELO % 
MUESTRA DE SUELO CONTAMINADO (MSC) 
MASA SUELO INICIAL(g) 10.02 g 
MASA SUELO FINAL (g) 9.47 g 
MASA DE AGUA (MASA SUELO INICIAL- MASA SUELO FINAL) (g) 0.55 
PORCENTAJE DE LA HUMEDAD (%) 5.49% 
 
 
%P = 57% 
 
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DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD REAL DE LA MUESTRA DE SUELO g/ml 
(PARA AMBAS MUESTRAS) 
CALCULO DE LA DENSIDAD REAL (g/ml) 2.65 g/ml 
 
Detalle: La densidad real para ambas muestras de suelo se da como dato en la 
guía de laboratorio. 
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE DE LA MUESTRA DE SUELO 
LIMPIO g/ml 
CALCULO DE LA DENSIDAD APARENTEL (g/ml) 1.23 g/ml 
 
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE DE LA MUESTRA DE SUELO 
CONTAMINADO g/ml 
CALCULO DE LA DENSIDAD APARENTEL (g/ml) 1.14 g/ml 
 
 
 
 
DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD DE LA MUESTRA DE SUELO LIMPIO % 
DENSIDAD REAL 2.65 g/ml 
DENSIDAD APARENTE 1.23 g/ml 
PORCENTAJE DE LA POROSIDAD (%) 54% 
 
DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD DE LA MUESTRA SUELO 
CONTAMINADO % 
DENSIDAD REAL 2.65 g/ml 
DENSIDAD APARENTE 1.14 g/ml 
PORCENTAJE DE LA POROSIDAD (%) 57% 
 
 
 
 
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5. DISCUSIONES 
 
5.1. Humedad 
 
 Para los estudiantes de la Universidad Andina “Néstor Cáceres 
Velásquez” la muestra de suelo tiene que ser introducida al horno por un 
tiempo de 24 horas, a comparación de nuestra muestra que fue colocada 
alrededor de 1 hora, esto permitiría que la muestra se seque por completo 
evitando que exista posibilidad de que un porcentaje de humedad pueda 
permanecer en la muestra en estudio. 
 
 En el informe presentado por los estudiantes de la Universidad Nacional 
de Ingeniería los resultados presentan valores altos de humedad 
(14.46%) con respecto a nuestros resultados (9.78%) puesto que las 
medidas que se tomaron para el manejo de muestras fue el más óptimo 
ya que utilizaron las normativas ASTM D-4220, estas medidas ayudan a 
un mejor análisis con mayor precisión. 
 
5.2. Densidad aparente y real 
 Para Julieta M. Rojas (EEA Sáenz Peña), “De todos modos, debe tenerse 
en cuenta que la calidad es un concepto holístico que no se puede definir 
por una sola propiedad, por lo tanto para evaluar el estado y salud de un 
suelo deberá relacionarse la densidad aparente con otros parámetros 
físicos, químicos y biológicos”. Por otro lado para MENDOZA (2010) 
señala que “La compactación del suelo es el incremento de la densidad 
aparente, que resulta de la aplicación de una carga o presión”. Esto se 
debe a la gran presión aplicada por la carga mecánica de las maquinarias 
agrícolas, pero en este caso esto no se dio ya que en la zona en donde 
se realizó la calicata no hay presencia de maquinaria agrícola ya que en 
realidad es una zona urbana. 
 
 “A diferencia de la textura, la densidad aparente es una propiedad 
dinámica, que varía con las condiciones estructurales del suelo. El grado 
de estructuración del suelo puede variar por condiciones de manejo, tales 
como el paso de maquinaria u otras labores agrícolas, la densidad 
aparente puede servir como un indicador del grado de compactación que 
tiene el suelo, y su restricción relativa al desarrollo radicular de las 
plantas”, manifiesta Ruiz (2012). 
 
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5.3. Porosidad 
 
 Según Mendoza & Reyes (2010), “La compactación del suelo es el 
incremento de la densidad aparente, que resulta de la aplicación de una 
carga o presión. A esta capa de suelo compactado se le llama piso de 
arado y limita la profundidad efectiva del suelo para la exploración de las 
raíces, también disminuye la velocidad de infiltración del agua, la 
porosidad del suelo y la aireación de las raíces y en casos severos puede 
impedir la producción económica de los cultivos”. Basándonos en ello 
existe la relación de a mayor densidad aparente menor porcentaje de 
porosidad, lo cual coincide con nuestros resultados, ya que la muestra de 
suelo limpio presenta mayor densidad aparente y menor porcentaje de 
porosidad en contraste con la muestra de suelo contaminado. 
 
 
 
6. CONCLUSIONES 
 
 En el procedimiento para determinar las propiedades físicas de las 
muestras de suelo, se obtuvieron los siguientes resultados: La muestra de 
suelo limpio contiene un porcentaje de humedad de 9.78%, con densidad 
aparente de 1.23 g/ml y su porcentaje de porosidad fue de 54%. Mientras 
que la muestra de suelo contaminado por petróleo contiene 5.49% de 
humedad, su densidad aparente fue de 1.14 g/ml y finalmente su 
porcentaje de porosidad fue de 57%. 
 
 Mediante las guías de laboratorio brindadas por nuestro docente se logró 
realizar cada procedimiento experimental de forma correcta, logrando el 
aprendizaje sobre los pasos a seguir en la determinación de las 
propiedades físicas del suelo. Fue así como diferenciamos los conceptos 
de densidad aparente y densidadreal de un suelo y gracias a ello 
sabemos lo importante que conlleva a que un suelo tenga una densidad 
aparente ideal y sus propiedades que esta tiene para los suelos. La 
densidad aparente es una forma de evaluar la resistencia del suelo a la 
elongación de las raíces, también se usa para convertir datos expresados 
en concentraciones a masa volumen, cálculos utilizados en fertilidad y 
fertilización de cultivos extensos y varía con la textura del suelo y el 
contenido de materia orgánica. 
 
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 La muestra de suelo limpia presenta mayor densidad que la muestra 
contaminada, por ello, a mayor Densidad aparente, mayor compactación, 
menor aireación, menor facilidad de desarrollo radicular, menor contenido 
de CO2. Por otro lado, en la muestra de suelo contaminado, por su 
volumen hallado a través del método de probeta que es de 44 ml y la 
muestra limpia de 41 ml, deducimos que es más permeable, menos 
compactado, y mayor contenido de oxígeno en el suelo. En la propiedad 
física de la porosidad, la muestra de suelo contaminada (57%) es mayor 
que la muestra limpia con 54%, es más permeable ante la entrada de 
oxígeno y agua. Los resultados obtenidos fueron determinados por la 
estructura del suelo, grado de compactación (uso y manejo del suelo), 
expansión y contracción de las partículas (cambios de temperatura) y 
contenido de humedad. 
 
 
 
7. RECOMENDACIONES 
 
El grupo ha planteado 4 recomendaciones relacionados a los procesos 
experimentales en laboratorio: 
 
 Los materiales donde estarán guardadas las muestras del suelo, deben 
ser herméticos para evitar pérdida de humedad de las muestras antes del 
peso inicial y prevenir la absorción de humedad de la atmósfera después 
del secado y antes del peso final. 
 
 Se debe usar un recipiente para cada muestra del suelo, pues evita la 
alteración de la composición natural propia de cada muestra y los 
resultados no serían verosímiles. 
 
 También se recomienda rotular cada muestra para prevenir resultados 
incorrectos, de lo contrario se generaría confusión al momento de realizar 
los procedimientos experimentales. 
 
 Finalmente se recomienda seguir estrictamente las guías de laboratorio y 
ante cualquier duda consultar con el docente o personal a cargo del 
laboratorio. 
 
 
 
 
 
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En cuanto a cómo mejorar la densidad aparente de los suelos, la FAO 
recomienda: 
 
 Una forma de mejoramiento del suelo es la colocación de materia orgánica 
ya que este ayuda a una mejor aeración del suelo y una mejor filtración 
de agua. (Dercourt J. Paquet J. 1984). 
 
 
 
8. REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS 
 
 PIZARRO, C. F 1990. Riesgos localizados de alta frecuencia, Goteo, 
Microaspersión y Exudación, Ediciones Mundi-Prensa, Segunda Edición, 
Madrid España. Pg 51-54 
 
 CHIQUINQUIRA, H. 1995. El Régimen de Humedad de Los Suelos de la 
España peninsular. 
Recuperado de: 
http://oa.upm.es/22316/1/CHIQUINQUIRA_HONTORIA_FERNANDEZ.p
df 
 
 MONTOYA, G. 2000. Efecto de tensiones de Humedad del suelo en 
tomate, variedad tequila, bajo condiciones de riego por goteo, con y sin 
acolchado plástico en suelos arcillosos compactados en el valle de Yaqui. 
Recuperado de: 
http://biblioteca.itson.mx/dac_new/tesis/137_gilberto_montoya.pdf 
  Facultad de Ingeniería Civil (UNI), Marzo 2006. Método de ensayo para 
determinar el contenido De humedad de un suelo, Lima- Perú, página (1 
y 6). 
  CCALLATA, J., CESPEDES, G. Octubre 2016. Contenido de humedad de 
un suelo. Juliaca- Perú, (página 9). 
  Keller, T.; Håkansson, I. 2010. Estimation of reference bulk density from 
soil particle size. 
Recuperado de: http://inta.gob.ar/sites/default/files/script-tmp-inta-
_densidad_aparente.pdf 
 
 
 
http://oa.upm.es/22316/1/CHIQUINQUIRA_HONTORIA_FERNANDEZ.pdf
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http://inta.gob.ar/sites/default/files/script-tmp-inta-_densidad_aparente.pdf
 
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LAB. DE CONTROL DE SUELOS 17 
 
 Sin autor. 2013. Prácticas de Laboratorio de Edafología 1. Facultad de 
Agronomía. Universidad de San Carlos de Guatemala. 47 p. 
Recuperado de: 
https://agrointroduccionalaquimica.files.wordpress.com/2014/02/prc3a1ct
ica-5-introduccic3b3n-a-la-quc3admica-210214.pdf 
  BAZAN RUFO. 1975. Los suelos del proyecto Alcoa. 9 p. Turrialba-Costa 
Rica. 
Recuperado de: 
https://books.google.com.pe/books?id=mtYOAQAAIAAJ&pg=PA8&dq=p
orosidad+del+suelo&hl=es-
419&sa=X&sqi=2&pjf=1&ved=0ahUKEwj84fGd273UAhUsAcAKHXoXBY
8Q6AEIITAA#v=onepage&q=porosidad%20del%20suelo&f=false 
https://agrointroduccionalaquimica.files.wordpress.com/2014/02/prc3a1ctica-5-introduccic3b3n-a-la-quc3admica-210214.pdf
https://agrointroduccionalaquimica.files.wordpress.com/2014/02/prc3a1ctica-5-introduccic3b3n-a-la-quc3admica-210214.pdf

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