manual de construcciÓn secadero solar tipo …

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN

SECADERO SOLAR TIPO “ARMARIO”

Deshidratador solar de frutas, verduras y flores aromáticas


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ÍNDICE 1 – INTRODUCCIÓN-----------------------------------------------------------2 1.1 Colector Solar…………………………………………………..3 1.2 Cámara de Secado…………………………………………….3 1.3 Chimenea……………………………………………………….4 2 – FUNCIONAMIENTO-------------------------------------------------------4 3 – CONSTRUCCIÓN----------------------------------------------------------6 3.1 Fundación………………………………………………………7 3.2 Muros y Columnas…………………………………………....11 3.3 Alisado Colector……………………………………………....15 3.4 Escalera………………………………………………………..19 3.5 Chimenea………………………………………………………21 3.6 Viga de Encadenado………………………………………….26 3.7 Bandejas.............................................................................29 3.8 Puerta…………………………………………………………..33 3.9 Policarbonato………………………………………………….36 3.9.1 Policarbonato en Cámara de Secado..……………...36 3.9.2 Policarbonato en Colector Solar……………………..40 4 – ANEXO……………………………………………………………..46 4.1 Vistas…………………………………………………………...46 4.1.1 Vista Frontal…………………………………………….46 4.1.2 Vista Posterior………………………………………….46 4.1.3 Vista Lateral…………………………………………….47 4.1.4 Termómetro……………………………………………..47 4.2 Cómputo de materiales.……………………………………...48


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1 - INTRODUCCIÓN

El secadero solar es un dispositivo tecnológico alternativo para la conservación de alimentos: frutas, hortalizas, plantas aromáticas, etc.

Las frutas y hortalizas tienen un menor tiempo de durabilidad en condiciones frescas, lo que hace que su aprovechamiento sea limitado. Por ello, es necesario contar con otras alternativas para prolongar su tiempo de uso, siendo la deshidratación y/o secado una de ellas. Si bien pueden utilizarse estos sistemas para el autoabastecimiento, también se pueden constituir en una alternativa productiva y comercial. Este secadero tipo "armario" cuenta con un diseño que permite ser empleado por pobladores rurales o en zonas alejadas de la ciudad.

Está constituido básicamente por:

- Un colector solar - Una cámara de secado - Una chimenea


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1.1 COLECTOR SOLAR Se trata de una superficie inclinada que posee canales de cemento alisado, los cuales son cubiertos con una placa transparente. Cada canal permite la circulación del aire y es pintado de color negro para una mayor concentración de calor en su interior.

1.2 CÁMARA DE SECADO Es un prisma de paredes transparentes. Su interior se compone de bandejas de malla metálica para la ubicación de los alimentos a deshidratar. En su parte trasera se disponen las puertas que facilitan el manejo del secadero.


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1.3 CHIMENEA La chimenea consta de un caño de chapa galvanizada de 6” (seis pulgadas = 15,24 cm) de diámetro y 60 cm. de largo aproximado. En su extremo superior lleva una “H” del mismo material.

2 - FUNCIONAMIENTO Los rayos del sol atraviesan la cubierta transparente del colector solar y calientan la superficie pintada de negro.


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Por el extremo inferior del colector ingresa el aire a temperatura ambiente.

Al circular por los canales del colector, el aire se calienta a una temperatura mayor que la exterior, continuando su recorrido hacia la cámara de secado.

Una vez que llega allí, asciende por la cámara en contacto con los alimentos para empezar el proceso de secado de los mismos.


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La humedad contenida en los alimentos se evapora y finalmente es expulsada a la atmósfera junto con el aire por medio de la chimenea “H”.

3 - CONSTRUCCIÓN

Antes de empezar a construir se deberán tener en cuenta las

siguientes condiciones: Terreno: - Lugar llano, sin pendiente y/o desniveles. - Libre de raíces, plantas u otro material inadecuado que se encuentre. - Terrenos secos, alejados de posibles inundaciones y cursos de agua. - Próximo a la vivienda o establecimiento donde se dispone, manipula y

almacena el alimento. Orientación: - Es muy importante tener en cuenta la disposición del secadero en el

terreno para que los rayos solares incidan siempre sobre el colector solar. Por encontrarnos en el Hemisferio Sur, el secadero debe estar orientado hacia el Norte. Para ello solo basta con estudiar el recorrido que hace el sol durante el día.


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3.1 FUNDACIÓN

La primer tarea que se debe realizar es la nivelación y compactación del terreno. Esto consiste en limpiar el lugar donde se montará el secadero y luego apisonar la tierra tratando de dejar una superficie lo más llana, pareja y prolija posible. Luego, se comienza con el replanteo de fundaciones según las dimensiones que se indican. (Todas las medidas se indican en metros).


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0.42 2.17 0.42 1.12

0.2

80.4

21.3

30.4

20.2

8

2.7

3

4.27

Viga de Fundación

Viga de Fundación

Vig

a d

e F

undació

n

Vig

a d

e F

undació

n

(La parte sombreada es la tierra que debe retirarse. La profundidad de la zanja será de unos 40

centímetros, aproximadamente).

Terminado el replanteo, se colocan las fajas de madera formando un perímetro rectangular, tal como se muestra en la imagen siguiente.


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Las fajas de madera se fijan por medio de estacas para que queden sujetas. Es importante verificar que los angulos queden a 90º. Cuando se finaliza el armado del encofrado, se inician las excavaciones por el interior del rectángulo de madera. Se deben utilizar las herramientas adecuadas.

Finalizadas las zanjas, se colocan las armaduras de hierro para la viga de fundación. La armadura se formará con hierros de 6 mm de diámetro para los estribos y de 10 mm para la armadura principal, colocando 2 barras superiores y 2 inferiores atadas con estribos cada 20 cm.


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IMPORTANTE: Antes de colocar la mezcla en el interior del encofrado, debemos humedecer toda la superficie (sin hacer barro). Esto va a impedir que la tierra absorba el agua de la mezcla cuando la coloquemos, evitando fisuras posteriores. El colado de hormigón se hará en dos etapas: Primero: se llenarán las vigas y se de dejarán fraguar hasta el otro día. Segundo: se terminará de llenar el contrapiso. Después de haber colocado y llenado con hormigón las vigas de fundación, se colocará una malla de hierro de diámetro 4,2 mm, de 15 x 15 cm en toda la superficie encofrada.


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Malla SIMA Q92Estribos Fe diám.

6mm c/20cm

Ar. Principal

4 Fe diám.

10mm

Luego se vuelca el hormigón en el encofrado que realizamos y se va nivelando con regla y fratachando la superficie.

Al terminar esta tarea, se humedece la superficie de la carpeta para que el secado no sea tan rápido y así obtener mejores resultados respecto a la resistencia de la misma. Cuando termine el fraguado de la carpeta se comenzarán a levantar las primeras hiladas de ladrillos, ya sean de adobe, cerámicos o macizos.

3.2 MUROS Y COLUMNAS

Antes de empezar a levantar los muretes se debe humedecer la superficie y los ladrillos o bloques que se vayan a usar.


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Se usará mezcla de cemento para el pegado de ladrillos (cerámicos o macizos) y mezcla de barro para el de piezas de adobe. Los ladrillos se disponen sobre la carpeta alisada, marcando las dimensiones de las paredes como se muestra en el croquis siguiente y se procede al pegado de los mismos.


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VISTA EN PLANTA DE MUROS Y COLUMNAS (todas las medidas se indican en metros).

Para las 2 columnas se realizan armaduras de hierro, cortando 4 barras de 10 mm de diámetro, de un largo aproximado a 3, 50 m (cada barra) y se atarán con estribos de 6 mm de diámetro cada una separación de 15 o 20 cm. (La columna debe tomar la forma que se muestra en la figura anterior, “Columna de 30 x 30 cm”).


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Se arma un encofrado para cada columna y después se colocan las armaduras. Cuando se termina esto se debe rellenar con hormigón.

El hormigón para este tipo de estructuras se hace con: 1 (una) parte de cemento por cada 3 (tres) partes de mixto (arena mediana, arena fina y piedra). Después del colado de hormigón se deja fraguar y cuando sea necesario se quitan las tablas de encofrado. ES MUY IMPORTANTE QUE LA ARMADURA DE HIERRO DE LA COLUMNA SOBREPASE LA ALTURA INDICADA (3,15 m), DEJANDO LOS “PELOS” QUE SERVIRÁN PARA UNIR LA VIGA FUTURA.


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VISTA EN PERSPECTIVA DE COLUMNAS Y MUROS TERMINADOS


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3.3 ALISADO COLECTOR Se rellena con tierra, rocas, escombros, etc. la cavidad que queda entre los muros.

Sobre este relleno se colocará un recorte de malla de hierro para poder construir el alisado de cemento.

El siguiente paso es volcar la mezcla de cemento colocando reglas perimetrales donde sea necesario para que la misma no se desborde y facilite el nivelado al momento de ser alisada.

La mezcla se puede preparar con 1 parte de cemento por cada 3 de arena mediana.


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Para darle una terminación pareja a la superficie se alisa pasando una regla metálica en todo el ancho. En la siguiente imagen se muestra la parte superior del colector, la cual debe quedar sin pendiente.

Reglas


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VISTA DEL ALISADO TERMINADO

Se completan los laterales con una fila más de ladrillos, superando el nivel del alisado. También se levantaran 2 hileras sobre el alisado para obtener 3 divisiones o canales.

Para ello, primero, dividimos la superficie en tres partes iguales. Colocamos una regla, hilo, tanza o material adecuado que sirva de guía para poder pegar los ladrillos después.


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Las divisiones deben ser proporcionales. En la imagen siguiente se observan las divisiones terminadas.

Para darle una terminación prolija se deben revocar y alisar las hileras centrales.


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3.4 ESCALERA

En la parte posterior del secadero se construye una escalera para tener un mejor acceso a la cámara.

Como en el caso del colector, se rellena la cavidad con material resistente, como por ejemplo: piedras del lugar. Una vez hecho esto, se colocan las tablas del encofrado. Cada escalón debe ser de 20cm de alto por 30 cm de ancho, aproximadamente. La escalera debe tener un total de 4 o 5 escalones.


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VISTA DE ESCALERA TERMINADA

Finalizada la escalera, se completan los laterales del secadero con mampostería. La misma llegará hasta la parte superior (donde terminan las columnas).


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3.5 CHIMENEA

Como se dijo al principio la chimenea de la cámara de secado está hecha en chapa galvanizada. La conforman: un tubo de 6” (pulgadas) de diámetro por 60 cm. de largo (aproximadamente), una curva a 90º (grados) de 6” (pulgadas) de diámetro y la “H”. Lo primero que hay que hacer es construir la base donde se ubicará el conducto. Para ello se realiza un dintel que unirá las dos columnas. El dintel será de 5 cm. de espesor y la armadura estará compuesta por 3 barras de hierro de 10 mm de diámetro.


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El dintel se ubica a 2.05 metros de altura, tomando la distancia desde la parte superior de la escalera a la parte inferior del dintel (terminado).


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Cuando se hayan colocado los hierros se procederá a montar el encofrado.

Tal como se observa en la imagen, se dispone de una tabla transversal del mismo ancho que el dintel (aproximadamente 20 cm.), dos tablas más chicas que forman el cajón y una apuntalando. Al terminar el encofrado, se rellena con mezcla hasta los 5 cm. de espesor y alisando la cara superior. La mezcla se hará con 1 parte de cemento y 3 partes arena. Al día siguiente del colado (relleno de concreto) se puede empezar a completar con mampostería. Todavía no se podrá quitar el encofrado porque la mezcla no ah alcanzado su resistencia total.


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Luego, se completa con una hilada de ladrillos. A la segunda hilada se colocará el caño a 90º, ubicándolo justo en el medio y con la salida de gases para atrás.

Se fijan los ladrillos (ya sean de adobe, cerámicos o macizos) con un poco de mezcla y se continúa con las hileras hasta donde terminan las columnas.

Se completará con unas 3 o 4 hileras dependiendo del tipo de ladrillo que se utilice. Una vez terminadas se revocan las hileras de ambos lados.


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El otro tramo del conducto se encastra con la “H” y se remacha en la unión.

La unión debe quedar bien fija y para eso se remachará en todo el perímetro del caño, distribuyendo de manera razonable los remaches.


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Cuando se monte el segundo tramo que armamos a la curva ya empotrada, también se fijará mediante encastre y remaches. Se debe cuidar que la “H” no sobresalga demasiado por encima del secadero, de lo contrario antes de fijarla, se cortará una sección del caño. 3.6 VIGA DE ENCADENADO Después de montar la chimenea se procede a la construcción de la viga de encadenado. La armadura llevará 4 hierros de 10 mm de diámetro (armadura principal) y estribos de hierro de 6 mm de diámetro, colocados cada 15 cm de separación. Antes de colocar la armadura se debe hacer el encofrado con tablas que abarquen o cubran las dimensiones aproximadas de la viga. Después se coloca la armadura adentro del mismo.


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A continuación se rellena con hormigón preparado en el sitio, usando 1 parte de cemento por cada 3 partes de mixto (arena fina, arena mediana y piedra). Cuando el hormigón haya alcanzado resistencia se sacan las tablas del encofrado.


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VISTA DE LA VIGA TERMINADA

Se completa con ladrillos la parte superior de los laterales, hasta el mismo nivel donde termina la viga. En esta instancia se termina de armar la chimenea colocando el otro tramo de caño y la “H”.

3.7 BANDEJAS


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Para las bandejas se necesitan perfiles “L” o angulares y malla de alambre. Cada perfil se corta según las dimensiones que se indican en los croquis de Vista Frente y Vista Lateral que se muestran a continuación.

La unión de todos los perfiles angulares se hará mediante soldadura.


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Los perfiles angulares deben soldarse con la concavidad hacia arriba, de modo que sirva de sostén cuando coloquemos y soldemos la malla galvanizada.

De esta manera cuando la estructura esté terminada se van a ir colocando las mallas de alambre. En total se cortarán 8 unidades de 1,38 m de largo por 0,38 m de ancho.

Se da una mano de antióxido a todos los perfiles, (no a las mallas), para resguardar la superficie del metal evitando la corrosión de las mismas.


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Después de que se seque la mano de antióxido se monta toda la estructura en el secadero. Primero se ponen los anclajes donde irá asentada la estructura. Estos pueden hacerse con trozos de barras de hierro y los mismos servirán para poder soldar la estructura y dejarla fija.

ANCLAJE

Se fija al piso y también arriba soldando otros angulares en diagonal que harán de tensores.


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VISTA TERMINADA DE LAS BANDEJAS


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Para darle terminación a las bandejas, se pintan con una mano de esmalte sintético negro sobre la superficie que pintamos con antióxido.

3.8 PUERTA Para la construcción de la puerta se tomarán las dimensiones del vano (cavidad donde se ubica la puerta) que ha quedado en el secadero. Después de haber tomado las medidas de ancho y largo de éste se puede empezar a cortar los materiales para la construcción de la puerta. La misma se construirá con perfiles angulares (como los que se usaron para las bandejas) y chapa lisa Nº 18.


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Todo el marco se hará con angulares. Se cortan 2 paños en chapa de 0,47 x 2,05 metros cada uno y se sueldan a los perfiles como se muestra en el siguiente detalle.

Después de armar las hojas se sueldan las bisagras (4 en total). Dos en cada una de las hojas.


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Como se ve en la figura, las hojas deben abrir hacia fuera. Las bisagras irán amuradas al secadero y soldadas a las hojas.

SOLDADURA VISTA TERMINADA DE HOJA

COLOCACIÓN DE BISAGRAS


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Para la terminación de la puerta se dan una o dos manos de antióxido a todas las piezas de esta, se deja secar y por último se pinta con esmalte sintético color negro. Como cerradura puede emplearse un pasador forjado que se fija con tornillos o soldadura.

PASADOR

3.9 POLICARBONATO La colocación del policarbonato será en dos partes; primero en la cámara de secado y luego en el colector solar. 3.9.1 Policarbonato en Cámara de Secado: La cámara de secado lleva cuatro piezas de policarbonato Alveolar transparente de 6 mm de espesor: dos laterales, una frontal y una superior. Es importante marcar las medidas de cada una antes de cortar con una amoladora o herramienta similar.


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El policarbonato se fija directamente a los angulares de las bandejas por medio de remaches. Para ello, es necesario hacer perforaciones, tanto al policarbonato como al angular para poder insertar el remache.

Es conveniente que se fijen primero las piezas laterales, ubicándolas como se ve en detalle a continuación.


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OBSERVACIÓN: de la pieza 1 deben cortarse dos laterales, una derecha y otra izquierda.

VISTA TERMINADA DE LA CÁMARA

Para que la cámara no tenga filtraciones de agua es muy importante que se sellen todas las juntas o uniones. Para eso se tapan las juntas con silicona en encuentros entre piezas de policarbonato; y mezcla en encuentros entre el policarbonato y la pared del secadero.

3.9.2 Policarbonato en Colector Solar:


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Antes de colocar el policarbonato en el colector, hay que hacer una serie de terminaciones. La primer tarea es pintar los tres canales del colector con al menos dos manos de pintura sintética color negro (la que se usó para pintar las bandejas y la puerta).

La segunda tarea es armar marcos para colocar en los bordes de los canales. Los marcos van a servir para poder remachar el policarbonato.


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Se harán 6 rieles para cada borde y se atornillarán a la mampostería del secadero. Luego, se tapa con mezcla la parte saliente de los marcos.


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El revoque tiene que cubrir totalmente los angulares. El espesor aproximado es de 3 centímetros. La tercer tarea es cubrir con una malla metálica la toma de aire en el extremo inferior del colector. Se debe cortar una malla de alambre galvanizado y, sobre ésta, se coloca una tela tipo “mosquetero”. Con esto se pretende que sólo entre aire a la cámara impidiendo la entrada de animales u otros objetos.

(La parte sombreada de la imagen es la que se debe cubrir)


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Para que quede bien firme es conveniente colocar angulares atornillados sobre las mallas.

Por último, cuando ya se tienen las tareas anteriores listas, se empiezan a cortar las piezas de policarbonato que cubrirán el colector solar. Son tres piezas de iguales dimensiones, siendo aproximadamente de:

Tal como se especificó antes, se remachan las piezas de policarbonato a los rieles y se sellan las uniones con un sellador siliconado.


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VISTA TERMINADA DEL COLECTOR

Para esta instancia sólo queda revisar en su totalidad el secadero y sus partes y darle terminación a los detalles faltantes como ser sellado de uniones, pintura, colocación de cerradura, pintura exterior, colocar un termómetro en la parte interior del mismo, etc. También se revoca todo el exterior con revoque para exteriores (hidrófugo).


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4 - ANEXO 4.1 VISTAS

4.1.1 VISTA FRONTAL

4.1.2 VISTA POSTERIOR


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4.1.3 VISTA LATERAL

4.1.4 TERMÓMETRO


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4.1 CÓMPUTO DE MATERIALES El siguiente cómputo busca representar lo mejor posible la cantidad de materiales necesarios para la construcción del secadero.

MATERIALES UNIDAD CANTIDAD

Sombrerete en H u 1

Caño de chapa galvanizada ϕ 6" (15,24 cm) m 0,6

Curva a 90° de caño de chapa galvanizada ϕ 6 u 1

Madera para encofrado (para la platea) 4,50 m x 0,10 m u 2

Madera para encofrado (para la platea) 3 m x 0,10 m u 2

Madera para encofrado (para las columnas) 3,15 m x 0,15 m u 16

Hierro ϕ 6 mm (estribos) barra 10

Hierro ϕ 10 mm barra 7

Mala SIMA Q 92 Φ4,2 15cm x 15cm (al menos 2m x 6m) u 1

Ripio m³ 2,5

Arena mediana m³ 2,5

Cemento bolsa 24

Remaches 14mm. Para mecha de 4,1 mm u 200

Perfil L 3/4 x3/4 x 1/8 6 m 12

Electrodo para acero de 3mm kg 1

Malla de alambre galvanizado 6cm x 6cm. 1,20m x 2m u 7

Pintura antióxido litro 3

Esmalte sintético negro litro 5

Chapa lisa N° 18 1.22 x 2.44 mts. (puerta) u 1

Bisagra de soldar u 2

Pasador forjado de soldar de 12 cm u 1

Policarbonato alveolar 2,10 m x 5,80 m x 6 mm u 2

Tejido mosquitero galvanizado 100 x m.lineal u 2

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