QUIMICA APLICADA
E.P.. DE INGENIERÍA CIVIL E.P
CALIDAD DE AGUA PARA CONCRETO-TIPOS DE AGUA Curso: QUIMICA APLICADA Docente: MARLENI YOVANNA
VALENCIA PACHO Alumno: Alumno: ROLY YERMI
ALVAREZ CACERES
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DEDICATORIA Dedico este trabajo principalmente a Dios, por haberme permitido llegar hasta este momento tan importante de mi formación profesional. Por los triunfos y los momentos difíciles que me han enseñado a valorarlo cada día mas. A mis padres que son los pilares más importantes y por demostrarme siempre su cariño y apoyo incondicional sin importar nuestras diferencias de opiniones. A mi hermano que siempre ha estado junto a mí, brindándome su apoyo, muchas veces poniéndose en el papel de padre. A mis tutores, gracias por su tiempo, por su apoyo así como por la sabiduría que me transmitieron en el desarrollo de mi formación profesional.
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ÍNDICE
INTRODUCCION...........................................................................................................................................4 MARCO TEORICO……………………….......…………………………………………………………..………..… 5
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AGUA: .......................................................................................................................................... 5
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TIPOS DE AGUA: .......................................................................................................................... 5 2.1
SEGÚN SUS PROPIEDADES PARA EL CONSUMO. ................................................................ 5 NO POTABLES: ............................................................................................................. 5 POTABLES: ................................................................................................................... 5
2.2
SEGÚN LA CANTIDAD DE MINERALES QUE TENGAN DISUELTOS........................................ 6 AGUA DURA: ................................................................................................................ 6 AGUA BLANDA: ............................................................................................................ 6 AGUA SALADA: ............................................................................................................ 7 AGUA DULCE: .............................................................................................................. 7 AGUA SALOBRE: .......................................................................................................... 7 AGUA DESTILADA: ....................................................................................................... 7 AGUAS RESIDUALES: .................................................................................................... 8
2.3
SEGÚN LA PRCEDENCIA DE LAS AGUAS .............................................................................. 8 AGUAS SUPERFICIALES: ............................................................................................... 8 AGUAS SUBTERRANEAS: .............................................................................................. 9
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PROPIEDADES DEL AGUA PARA CONCRETO.............................................................................. 10 3.1
AGUAS APTAS .................................................................................................................... 10
3.2
AGUAS NO APTAS .............................................................................................................. 11
3.3 LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONCENTRACIÓN DE SUSTANCIAS EN EL AGUA SEGÚN LA N.T.P 339.088 ............................................................................................................... 12 4
COMPORTAMIENTO DEL AGUA EN CONTACTO CON EL CONCRETO ........................................ 12
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CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 14
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WEBGRAFIA ............................................................................................................................... 15
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INTRODUCCIÓN
El "agua "es el compuesto más importante para la vida del planeta y del universo, el cual, podemos encontrar en diferentes estados como líquido, sólido y gaseoso. Este compuesto es una sustancia líquida formada por la combinación de dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno, que constituye el componente más abundante en la superficie terrestre. Hasta el siglo XVIII se creyó que el agua era un elemento. Fue el químico ingles Cavendish quien sintetizó agua a partir de una combustión de aire e hidrógeno. Sin embargo los resultados de este experimento no fueron interpretados hasta años más tarde, cuando Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto formado por oxígeno y por hidrógeno, siendo su fórmula H2O. Este compuesto es uno de los más abundantes en nuestro planeta, el cual cubre el 71% de la superficie de la terrestre formando los océanos, lagos, lagunas, glaciares, ríos, napas subterráneas, riachuelos, canales, etc. La escasez vital del agua dulce hace llamar la atención de científicos, técnicos, políticos y en general, de muchos de los habitantes del planeta. Ya que solo el 3% es agua dulce y el 97% agua salada preveniente de los océanos. Además el agua tal como se encuentra en la naturaleza, para ser utilizada sin riesgo para el consumo humano requiere ser tratada, para eliminar las partículas y organismos que pueden ser dañinos para la salud. Y finalmente debe ser distribuida a través de tuberías hasta tu casa, para consumirla sin ningún problema ni riesgo alguno. Este fundamental compuesto, permite la existencia de vida en la tierra ya que los seres vivos están constituidos por el porcentaje importante de a gua. El agua juega un papel importante en los diferente usos que se le puede dar, tales como el consumo doméstico, consumo público, uso en agricultura y ganadería, vía de comunicación y en la industria para la construcción. Nuestro tema se ha centrado en la clasificación de los tipos de agua y destacaremos las propiedades del agua para concreto . En la naturaleza se encuentran diversos tipos de agua, los cuales dependiendo de sus características, se puede determinar si son aptas o no para usarse en la preparación de mezclas de concreto.
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MARCO TEORICO 1
AGUA:
El agua es una sustancia incolora, inodora e insípida, cuyas moléculas se componen de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Su densidad es de 1g/cm3 a los 4°C, que es la temperatura a la que alcanza su mayor densidad. A nivel del mar, el punto de congelación del agua es a los 0° Centígrados, y el punto de ebullición a los 100 grados Centígrados a nivel del mar. El punto de ebullición disminuye dependiendo de la altura sobre el nivel del mar, en una relación de 0.5°C p or cada 168 metros de altura en promedio, además de variar por los cambios de presión atmosférica influidos por el clima. El agua se en cuentra en los estados líquido, sólido y gaseoso, dependiendo de su temperatura. En el punto de congelación, o sea a 0° C o menos, adquiere el estado sólido. De 1° C a 99° C a nivel del mar, tiene el estado líquido. A partir de los 100°C toma el estado gaseoso, además su ph es de 7, o sea que es neutro.
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TIPOS DE AGUA:
El agua es básicamente la misma ya que está compuesta de los elementos hidrógeno y oxígeno, pero se pueden clasificar los tipos de agua ya sea por las diversas sustancias que posea disueltas o por el estado de la materia en el cual se encuentra, también se puede clasificar por su procedencia, es decir, se puede clasificar por el lugar del cual sea obtenida, como el agua de río, la de lluvia o la subterránea, y así mismo puede ser clasificada por el uso que se le dé.
2.1
SEGÚN SUS PROPIEDADES PARA EL CONSUMO. NO POTABLES:
Son aquellas aguas que no son aptas para el consumo humano.
POTABLES: Se denomina agua potable o agua para consumo humano, al agua que puede ser consumida sin restricción debido a que, gracias a un proceso de purificación, esto quiere decir que está libre de contaminantes químicos, orgánicos, o sustancias que pudieran causar daños al organismo, siendo aguas limpias insípidas e incoloras, que si bien se les denomina comúnmente como puras, en realidad poseen ciertas cantidades de sales disueltas, sales que son fundamentales para el mantenimiento de la vida, como el potasio y el sodio, así como otros elementos disueltos en cantidades ínfimas.
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El proceso de purificación se aplica al agua que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e internacionales. El pH del agua potable debe estar entre 6,5 y 8,5. Los controles sobre el agua potable suelen ser más severos que los controles aplicados sobre las aguas minerales embotelladas.
2.2
SEGÚN LA CANTIDAD DE MINERALES QUE TENGAN DISUELTOS AGUA DURA:
Se entiende por ella como agua que contiene más minerales que agua normal, en especial minerales de calcio y magnesio. El grado de dureza del agua será mayor cuanto más magnesio y calcio hay disuelto; ambos son iones positivamente cargados y debido a su presencia, otros iones con las mismas características se disolverán de forma menos sencilla en el agua, un ejemplo claro es el jabón, éste no puede disolverse en agua dura. Muy importante en varios procesos industriales, es altamente perjudicial para nuestra salud y la de la piscina, y es por esto que, apenas se divisa, debe realizarse un tratamiento de ablandamiento del agua. Este tipo de agua puede llegar a taponar las tuberías y complicar la disolución de los químicos que se emplean para higienizar el natatorio, por esto se necesita eliminar los iones que hacen a un agua, un agua dura. En algunos casos además de eliminar el calcio y el magnesio, se debe remover el hierro ya que suele causar dureza en el agua, aunque en menor medida.
AGUA BLANDA: El agua blanda puede definirse como agua con menos de 0,5 partes por mil de sal disuelta. Los cuerpos de agua dulce (o agua blanda) incluyen lagos, ríos, glaciares, cuerpos de agua subterránea. La fuente de agua dulce es la precipitación de la atmósfera en forma de lluvia, nieve. Se caracteriza por tener una concentración de cloruro de sodio ínfima y una baja cantidad de iones de calcio y magnesio Se la utiliza en las centrales hidroeléctricas, en la producción de energía nuclear y en muchos procesos industriales. Como el agua que se utiliza para las calderas, esta tiene que ser blanda debido a que la solubilidad de algunas sales como las de sodio y magnesio disminuye con la temperatura, lo que ocasionaría que se fuera acumulando un sedimento en las tuberías de estas y produciría un efecto de bloqueo en los ductos (similar al efecto del colesterol en las arterias), lo que generaría a la larga un incremento en la presión de operación de la caldera, convirtiéndola en una bomba de tiempo.
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AGUA SALADA: El agua de mar es una solución basada en agua que compone los océanos y mares de la Tierra. Es salada por la concentración desales minerales disueltas que contiene, un 35‰ (3,5%) como media, entre las que predomina el cloruro sódico, también conocido como sal de mesa. El océano contiene un 97,25% del total de agua que forma la hidrosfera.
AGUA DULCE: Agua natural con una baja concentración de sales, o generalmente considerada adecuada, previo tratamiento, para producir agua potable El agua dulce que todos los seres humanos necesitan para crecer y desarrollarse representa sólo el 2,75% del agua de todo el planeta. Además se encuentra distribuida en forma in-equitativa, concentrándose más del 90 por ciento de la misma en los casquetes polares, glaciares y masas de hielo. Se calcula que en la Tierra hay unos 1.400 millones de km³ de agua. El agua dulce se puede encontrar en ríos, lagos, manantiales, lagunas, cascadas.
AGUA SALOBRE: Es agua que tiene una mayor salinidad que el agua dulce, pero no tanto como el agua de mar. La salinidad expresa la cantidad de sal disuelta o el contenido de sal de una determinada cantidad de agua. Técnicamente, el agua salobre contiene entre 500 y 30.000 ppm de sal - o en porcentaje: 0,05 - 3,0%.
AGUA DESTILADA: El agua destilada es agua completamente pura, es decir, no contiene otras sustancias siendo sólo oxígeno e hidrógeno, es usada por las industrias químicas especialmente para la elaboración de medicamentos, no cumple con los requisitos para ser potable, pues carece de las sales disueltas que contiene el agua potable, lo cual induce a que se pierdan sales minerales por parte del organismo mediante ósmosis al ser consumida, provocando la diarrea acuosa, lo que acentúa la perdida de sales indispensables para el mantenimiento de la homeostasis celular y orgánica afectando el medio interno, perdiéndose en especial sodio y potasio lo que provoca a su vez deshidratación (pérdida de agua), que no puede ser repuesta al consumir agua destilada, precisamente por la carencia de dichas sales y de otras que en cambio, sí posee el agua potable.
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AGUAS RESIDUALES: El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.
AGUAS NEGRAS: Se les considera aguas negras a aquellas aguas que se encuentran contaminadas por diversas sustancias residuales, tanto del tipo industrial como del tipo doméstico, teniendo sustancias como jabones, detergentes, diversos químicos como hidrocarburos y demás, así como algunas sustancias sólidas o semisólidas que se encuentren en ellas.
AGUAS GRISES: Se le denomina como agua gris a las aguas que se encuentran con ciertos contaminantes domésticos, como jabón, aguas residuales de fregaderos, lavabos y el agua del sanitario, pero que no poseen agentes químicos muy peligrosos o altamente contaminantes.
2.3
SEGÚN LA PRCEDENCIA DE LAS AGUAS AGUAS SUPERFICIALES:
Son las que proceden de los ríos, los lagos, los pantanos o el mar. Estas aguas, para que resulten potables, pueden someterse a un tratamiento que elimina los elementos no deseados, tanto las partículas en suspensión como los microorganismos patógenos. Estas partículas fundamentalmente arcillas que el rio arrastra y restos de plantas o animales que flotan en ella. A todo ello hay que sumar los vertidos que realizan las fábricas y las poblaciones. Para eliminar las impurezas físicas se utilizan fundamentalmente procedimientos de decantación que las hacen precipitar al fondo. Las bacterias se eliminan por procedimientos químicos o biológicos. El aumento de la población ha obligado a reutilizar el agua de los ríos, sobre la que se vierten gran cantidad de contaminantes, para ello se ha tenido que instalar grandes plantas potabilizadoras con la finalidad de convertir estas aguas no potables en aguas aptas para el consumo humano. Igualmente se ha tenido que instalar en algunos lugares con pocos recursos hídricos plantas desalinizadoras que potabilizan el agua del mar. Con todo ello se obtienen la llamada “agua de Grifo” que resulta apta para el consumo humano, aunque la calidad y las características de la misma resulten poco apetecibles.
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AGUA DE RÍO: Es el agua que se encuentra en los ríos, riachuelos y afluentes ya sean superficiales o subterráneos.
AGUA LACUSTRE: Es el agua que se encuentra estancada en grandes reservorios naturales en la superficie continental, esta agua puede ser dulce o salada, y provenir del estancamiento prolongado del agua de lluvias, de cavidades en el camino del torrente de un río o ser producidos por el deshielo de glaciares de montaña o polares.
AGUA DE LLUVIA: Es el agua que como producto de la condensación del vapor de agua existente en la atmósfera, cae en forma de lluvia o granizo.
NIEVE Y HIELO: Es el agua contenida en las nubes que por una condensación más fría que en el caso de la lluvia, forma granizo o nieve y cae en lugares como los polos y sus cercanías, así como en las montañas altas, nieve que se condensa y fusiona formando hielo.
AGUAS SUBTERRANEAS: Son aquellas que proceden de un manantial que surge del interior de la tierra o la que se obtiene de los pozos. Estas aguas presentan normalmente un grado de contaminación inferior a las superficiales, pero en la mayoría de los casos, deben tener tratamiento previo antes de ser aptas para el consumo humano. El agua de pozos se utiliza para el suministro de aguas Potables. El agua de manantial puede suministrarse a través de la red de agua potable o utilizarse para embotellarse.
AGUA FÓSIL: Es agua que se infiltró en la tierra durante épocas geológicas antiguas, bajo condiciones climáticas y morfológicas distintas a las actuales y ha quedado almacenada en reservorios naturales bajo tierra desde hace millones de años.
AGUA MAGMÁTICA O TERMAL: Es el agua que es impulsada a la superficie desde las profundidades, al entrar en contacto con rocas ígneas o magma y es expulsada a muy alta presión y a temperaturas altas, (géiseres), así como el agua termal que suele salir también a temperaturas altas, pero a una presión mucho menor.
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PROPIEDADES DEL AGUA PARA CONCRETO
El agua, considerada como materia prima para la confección y el curado del hormigón debe cumplir con determinadas normas de calidad. Las normas para la calidad del agua son variables de país a país, y también pueden tener alguna variación según el tipo de cemento que se quiera mezclar. La cantidad de agua que requiere el cemento para su hidratación se encuentra alrededor del 25% al 30% de la masa del cemento, pero con esta cantidad la mezcla no es manejable, para que la mezcla empiece a dejarse trabajar, se requiere como mínimo una cantidad de agua del orden del 40% de la masa del cemento, por lo tanto, de acuerdo con lo anterior como una regla práctica, se debe colocar la menor cantidad de agua en la mezcla, pero teniendo en cuenta que el mortero o el hormigón queden trabajables. Como norma general se considera que el agua es a decuada para producir mortero u hormigón si su composición química indica que es apta para el consumo humano, sin importar si ha tenido un tratamiento preliminar o no; es decir, casi cualquier agua natural que pueda beberse y que no tenga sabor u olor notable sirve pa ra mezclar el mortero o el concreto. Sin embargo, el agua que sirve para preparar estas mezclas, puede no servir para beberla. Para las propiedades del agua se han considerado dos parámetros que definen si es ap ta o no para la construcción.
3.1
AGUAS APTAS
El agua empleada para concretos y morteros (amasar y curar) será de propiedades colorantes nulas, claras, libe de glúcidos (azucares), ácidos, álcalis, materias orgánicas y de aceites, de preferencia debe ser agua potable. Además, no deberá contener substancias que puedan producir efectos desfavorables sobre el fraguado, la resistencia, la durabilidad, apariencia del concreto o sobre los elementos metálicos embebidos en este. La norma peruana limita los contenidos perjudiciales en el agua de acuerdo a la Norma Técnica Peruana 339.088 (NTP 339.088) Nos dice: “El agua presente en la mezcla de concreto reacciona químicamente con el material cementante para lograr La formación de gel. Se podrá emplear como aguas de mezclado aquellas que se consideren potables, o las que por experiencia se conozcan que pueden ser utilizadas en la preparación del concreto. Debe recordarse, no todas las aguas inadecuadas para beber son inconvenientes para preparar concreto. En general, dentro de las limitaciones, el agua de mezclado deberá estar libre de sustancias colorantes, aceites y
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azúcares, El agua empleada no deberá contener sustancias que puedan producir efectos sobre el fraguado, la resistencia o durabilidad, apariencia del concreto, o sobre los elementos metálicos embebidos en éste” La norma NTP 339 088 considera apta para el amasado y/o curado de concretos y morteros, el agua cuyas propiedades y contenido en sustancias disueltas estén comprendidas dentro de los límites siguientes:
3.2
El contenido máximo de materia orgánica, expresada en oxígeno consumido, será de 3 Mg. /l (3 ppm). El contenido de residuo sólido no será mayor de 5 g/l (5,000 ppm). El pH estará comprendido entre 5,5 y 8. El contenido de sulfatos, expresado en ion 4 será menor de (600 ppm) El contenido de cloruros, expresado en ion C1, será menor de 1 g/l (1,000 ppm). Como requisito opcional considera que si la variación de color es una característica que se desea controlar, el contenido de fierro, expresado en ion férrico, será de una parte por millón (1 ppm). El contenido de carbonatos y bicarbonatos alcalinos (alcalinidad total).
AGUAS NO APTAS
Las aguas no recomendables para emplear en la preparación del concreto y mortero son aquellas que cuentan con los siguientes parámetros:
Aguas ácidas. Aguas calcáreas, minerales; carbonatadas, o naturales. Aguas provenientes de minas o relaves Aguas que contengas residuos industriales. Aguas con un contenido de cloruro de sodio mayor del 3%; o un contenido de sulfato mayor de 1%. Aguas que contengan algas, materias orgánicas, humus, partículas de carbón, turba, azufre, o descargas de desagües. Aguas que contengan ácido húmico y otros ácidos orgánicos. Aguas que contengan azúcares o sus derivados. Aguas con porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos en especial en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcaliagregado.
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3.3
LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONCENTRACIÓN DE SUSTANCIAS EN EL AGUA SEGÚN LA N.T.P 339.088 DESCRIPCION
LIMITES PERMISIBLES
Solidos de suspensión
5000 ppm
(máx.)
Materia orgánica
3,00 ppm
(máx.)
1000 ppm
(máx.)
Sulfatos (ión SO4)
600 ppm
(máx.)
Cloruros (ión Cl-)
1000 ppm
(máx.)
pH
5 a 8 ppm
(máx.)
Alcalinidad (NaCHCO3)
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COMPORTAMIENTO DEL AGUA EN CONTACTO CON EL CONCRETO
El agua cumple con dos funciones vitales en la fabricación del concreto. Como agua de mezclado y como agua de curado. Para la primera, casi cualquier agua natural que pueda beberse, sin tener un sabor u olor notable puede servir para el mezclado, ya que el agua cuando funciona como un ingrediente en la fabricación de la mezcla ocupa entre el 10 y 25 por ciento de cada metro cúbico producido. En general el agua que tenga como total menos de 2.000 ppm (partes por millón) de sólidos disueltos puede usarse satisfactoriamente para hacer concreto, pero se debe evitar a toda costa que esté contaminada de sulfatos que son agresivos al cemento.
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Tabla 1. Efectos en el concreto de acuerdo a los componentes del agua TIPO DE AGUA Aguas puras
EFECTOS CON SU USO EN CONCRETO Acción disolvente e hidrolizaste compuestos cálcicos del concreto.
de
Aguas ácidas naturales
Disolución rápida de los compuestos del cemento.
Aguas fuertemente salinas
Interrumpe las reacciones del fraguado de cemento En el curado, disolución de los componentes cálcicos del concreto.
Aguas alcalinas
Produce acciones nocivas para cementos diferentes al aluminio.
Aguas sulfatadas
Son agresivas para concretos fabricados con cemento Portland.
Agua cloruradas
Producen una alta solubilidad de la cal. Produce disolución en los componentes del concreto.
Aguas magnesianas
Tienden a fijar la cal formando hidróxido de magnesio y yeso insoluble. En la mezcla, inhibe el proceso de fraguado del concreto.
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CONCLUSIONES
Se llega a la conclusión que el agua es un líquido inodoro, insípido e incoloro que es esencial para la supervivencia de todas las especies conocidas de vida en la tierra. Al existir un sin número de tipos de agua, divididos por su composición, se dice que el agua más recomendable para la utilización en la construcción civil es el agua potable. Sin embargo se puede utilizar cualquier otro tipo de agua, pero para obras de menor envergadura. La dosificación es de gran importancia ya que, si las cantidades varían la resistencia también, perjudicando o mejorando las estructuras. En conclusión, es importante conocer que el agua más recomendable en la fabricación del cemento es el agua potable, debido a que esta carece de impurezas que dañen o modifiquen las propiedades internas del mortero, pudiendo ser estas muy perjudiciales en la construcción. En conclusión el agua es muy importante en las obras de ingeniería debido a que es el agregado esencial para que los morteros y concretos puedan fraguar. El agua es uno de los complementos del cemento, y que se encuentra presente donde está el cemento.
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WEBGRAFIA
http://www.botanical-online.com/aguatipos.htm http://conocimientosgeneralesdelagua.blogspot.pe/ http://10tipos.com/tipos-de-agua/ http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi2000/cap-fed/elagua/recurso/medio/clasi.htm http://www.alimentacion-sana.org/informaciones/novedades/aguaII.htm http://www.construaprende.com/docs/trabajos/305-caracteristicas-concreto?start=4 ftp://ftp.unicauca.edu.co/cuentas/geanrilo/docs/FIC%20y%20GEOTEC%20SEM%202%20d e%202010/Tecnologia%20del%20Concreto%20%20%20PDF%20ver.%20%202009/Cap.%2003%20-%20Agua%20de%20mezcla.pdf https://prezi.com/fwacpsan4dji/requisitos-de-calidad-del-agua-para-el-concreto/ http://tecnololapa.blogspot.pe/2015/10/semana-9-agua-para-concreto-y-morteros.html
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