pavimentos_y_terracerías

IN ST IT U T O P OL IT É CN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería Civil ASIGNATURA: Pavimentos y Terracerías

SEMESTRE:

Séptimo

OBJETIVO GENERAL: El alumno diseñará pavimentos flexibles, rígidos y sus terracerías, para caminos, aeropuertos y vías de ferrocarril, considerando las diferentes capas que lo conforman y las correspondientes pruebas de laboratorio empleadas para estos fines.

CONTENIDO SINTÉTICO: I II III IV V VI VII VIII

Conceptos generales Estudios geotécnicos en la zona del eje del camino Mejoramiento de suelos Productos asfálticos Calidad de los materiales para pavimentación Factores para el diseño de pavimentos Métodos de diseño de pavimentos flexibles para carreteras y aeropistas Métodos de diseño de pavimentos rígidos para carreteras y aeropistas

METODOLOGÍA: Como técnica grupal del proceso en el que el alumno participará ampliamente con actividad crítica, en investigación documental, prácticas de laboratorio, integración de equipos de trabajo. Se utilizarán como apoyos didácticos el pizarrón, marcadores, proyector de acetatos, micro computadoras e impresoras y cañón.

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: En todas las evaluaciones la acreditación consistirá en: El examen escrito tendrá un valor del 60% Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio 30% Y la participación del alumno en el salón de clases un 10%

BIBLIOGRAFÍA: Yoder E.J. Principales of Pavement Design, Editorial Limusa 1999, USA 435 págs. Normas de la S.C.T. Colección completa, SCT 2002. CD. Juárez Badillo E. y Rico Rodríguez A. Mecánica de Suelos I y II, Editorial Limusa Noriega Editores, México 2001, 30 págs. Olivera Bustamante Fernando, Estructuración de las Vías Terrestres, Editorial Continente 2002, México 200 págs. Desing of Concrete Airport Pavement Portland Cement Association, PCA 2002- USA, 170 págs. Carreteras Wright, Editorial Limusa Noriega 2001. USA 60 págs.

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ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unidad Zacatenco CARRERA: Ingeniería Civil OPCIÓN: COORDINACIÓN: DEPARTAMENTO:

ASIGNATURA: Pavimentos y Terracerías SEMESTRE: Séptimo CLAVE: VIAVII4104 CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: Agosto 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórica-Práctica

MODALIDAD: ESCOLARIZADA.

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5

HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54.0 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0

HORAS/TOTALES: 81.0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:

Academia de Vías Terrestres REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar

Ing. José Luis Minaburo Castillo

Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.

AUTORIZADO POR:

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 2

DE 12

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA De acuerdo a las necesidades planteadas en el Plan Nacional de Desarrollo y el Programa Modernización de las Vías de Comunicación, se requieren Ingenieros Civiles cuya preparación especializada esté proyectada para resolver los problemas inherentes al proyecto y construcción de carreteras, vías de ferrocarril y aeropuertos. La modernización tecnológica del país, requiere de personal capacitado para atender las necesidades prioritarias para su desarrollo, como lo demandan los sectores productivos y en especial el sector terciario o de servicios. La base en su desarrollo depende, en primer término de las facilidades para lograr el intercambio en el menor tiempo posible, lográndose lo anterior con una infraestructura de comunicaciones y transportes que debe estar acorde con la demanda para de esta forma reducir el costo y los precios finales de bienes y servicios. Las carreteras, vías de ferrocarril, aeropuertos y puertos marítimos constituyen así, el primer elemento la velocidad con que se produzca el intercambio y por tanto los pavimentos su duración y conservación son factores modificantes de esta velocidad, por lo que resultan de vital importancia para lograr ese desarrollo, hoy más que nunca, ante el tratado de libre comercio con Norteamérica y el mundo; esta asignatura es importante para la formación del Ingeniero Civil. Las asignaturas antecedentes son: Caminos y Ferrocarriles, Mecánica de Suelos III, entre otras. Las asignaturas colaterales son: Modelos Estocásticos, Análisis Estructural, Obras Hidráulicas de captación superficial, Agua Potable y Procedimientos Constructivos II. Las asignaturas consecuentes son: Puentes, Mecánica de Rocas, Alcantarillado, entre otras.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno diseñará pavimentos flexibles, rígidos y sus terracerías, para caminos, aeropuertos y vías de ferrocarril, considerando las diferentes capas que lo conforman y las correspondientes pruebas de laboratorio empleadas para estos fines.

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS

CLAVE VIAVII4104

No. UNIDAD I

HOJA: 3

DE 12

NOMBRE: Conceptos generales

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno identificará la terminología y los conceptos que intervienen en las secciones estructurales de los pavimentos flexibles, rígidos y sus terracerías.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC

1.5

1.1

Objetivo del curso, análisis del programa.

1.2.

Definición, funciones y normas de los elementos que 2.0 componen la sección de los pavimentos flexibles.

2.0

5B, 2B, 4C, 7C, 8B

Definición funciones y normas de los elementos que 2.0 componen la sección de los pavimentos rígidos.

2.0

5B, 2B, 4C, 7C, 8B

Definición, funciones y normas de los componentes de las terracerías de pavimentos flexibles, rígidos y 2.0 ferrocarriles.

2.0

2B, 4C, 5B, 7C, 8B

Subtotal 7.5

6.0

1.3

1.4

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Investigación documental por parte de los alumnos de los diferentes conceptos de Pavimentos y Terracerías. Utilización de técnica grupal para establecer definiciones; con guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades I, II y III tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS No. UNIDAD

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 4

DE 12

NOMBRE: Estudios geotécnicos en la zona del eje del camino

II

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno identificará las pruebas adecuadas para interpretar las propiedades físicas-mecánicas que deben reunir los materiales que se emplean en el diseño-construcción de los pavimentos flexibles, rígidos y sus correspondientes terracerías.

No. TEMA

2.1

2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 2B, 3C, 4C, 5B, 7C,8B

Clasificación de los materiales de acuerdo a sus características y formas de empleo, de acuerdo con el 2.0 S.U.C.S. Clasificación de materiales por el Método de la S.C.T. 1.5 Análisis de suelos en la zona del eje del camino. Estudios preeliminares y definitivos. Exploración a lo largo del eje del camino. 2.0 Muestreo en bancos de préstamo y laterales. Pruebas de laboratorio Compactación Porter. Expansión Valor relativo de soporte Pesos volumétricos Valor cementante Equivalente de arena

1.5 0.5 1.5 3.0 1.5 1.5

1.0

Subtotal 5.5

9.5

4.0

2B, 5B

2B, 3C, 4C, 5B, 8B 2B, 4C, 5B, 7C, 8B, 11C

1.0 1.0 1.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Clasificación de suelos y materiales con la utilización de la técnica grupal con guía y asesoría del profesor. Realización de prácticas de laboratorio y entrega de informes de las mismas por parte de los alumnos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades I, II y III tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS

CLAVE VIAVII4104

No. UNIDAD III

HOJA: 5

DE 12

NOMBRE: Mejoramiento de suelos

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno efectuará pruebas de laboratorio en suelos estabilizados-mejorados para identificar las características físicas-mecánicas que deben reunir los materiales susceptibles de emplearse en el diseño-construcción de los pavimentos flexibles, rígidos y sus terracerías, seleccionando el método adecuado de estabilización de suelos.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

6.0

6.0

3.1

Estabilización.

3.1.1

En forma mecánica.

3.1.2

Química.

3.1.3

Empleando geotextiles

3.1.4

Usando otros métodos

3.2

Ensayes en materials mejorados

3.2.1

Empleando cal.

1.5

3.2.2

Empleando cemento Portland mezcla flexible.

1.5

Subtotal 6.0

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC

3.0

3B, 4C, 5B, 7C, 8B, 11C, 12C

2B

6.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Utilización de la técnica grupal para la identificación de las características físicas-mecánicas que deben reunir los materiales; selección del método para la estabilización de suelos por parte del alumno, con guía y dirección del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades I, II y III tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS

CLAVE VIAVII4104

No. UNIDAD IV

HOJA: 6

DE 12

NOMBRE: Productos asfálticos

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará las mezclas de productos asfálticos para construir la carpeta y efectuará las pruebas inherentes.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

6.0

6.0

4.1

Tipos de productos asfálticos.

4.1.1

Cementos asfálticos y su regionalización geográfica.

4.1.2

Emulsiones asfálticas.

4.1.3

Asfaltos modificados.

4.1.4

Empleo de los productos asfálticos.

4.2

Pruebas para determinar la calidad de los productos asfálticos.

4.2.1

Viscosidad cinemática, absoluta y Saybolt-Furol

4.2.2

Penetración

4.2.3

Ductilidad

4.2.4

Carga eléctrica

4.2.5

Destilación

Subtotal 6.0

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC

2B, 8B

7.0

7.0

5B, 7C, 8B, 11C, 12C

6.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Clasificación de los productos asfálticos por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. Utilización de pizarrón blanco, marcadores, proyector de acetatos, micro computadoras e impresoras como apoyos didácticos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades VI, V y VI tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS No. UNIDAD V

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 7

DE 12

NOMBRE: Calidad de los materiales para pavimentación

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno identificará las características físicas que deben reunir los materiales susceptibles de emplearse en la construcción de obras viales, así mismo estará capacitado para efectuar los procesos de laboratorio de acuerdo a las normas estipuladas para las pruebas e interpretación de los resultados.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

5.1

Características del pétreo y pruebas para determinar sus características

5.1.1

Forma de la partícula

5.1.2

Desgaste los Ángeles

5.1.3

Adherencia

5.2

Mezclas asfálticas

5.2.1

Contenido mínimo de asfalto.

5.2.2

Contenido óptimo de asfalto.

5.2.3

Tipos de carpetas

5.3.1

Prueba Marshall

5.4.1

Principales fallas y causas en pavimentos flexibles.

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 2B, 5B, 7C, 8B

3.0

4.5

3.0 3.0 1.5

Subtotal 4.5

7.5

3.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Identificación de las características de los materiales a emplearse en la construcción de obras viales. Identificación de fallas en pavimentos flexibles con explicación, guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades VI, V y VI tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS No. UNIDAD

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 8

DE 12

NOMBRE: Factores para el diseño de pavimentos

VI

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará la terminología y los conceptos que intervienen en las secciones estructurales para el diseño de los pavimentos flexibles, rígidos y sus terracerías.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T de

los

vehículos

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 2B, 3C, 5B

y 1.5

6.1

Características aeronáuticos.

6.2

Teoría Boussines y Burmister.

1.5

5B, 1B, 7C, 10C

6.3

Esfuerzos en pavimentos flexibles.

1.5

6.4

Esfuerzos en Westergard.

de 1.5

1B, 3C, 4C, 5B, 6C, 7C, 8B, 10C 5B, 6C, 8B, 9C

6.5

Factores de proyecto de pavimentos flexibles y 1.5 rígidos.

1B, 3C, 4C, 6C, 8B, 9C, 10C

6.6

Capacidad de carga.

1.5

6.7

Cargas equivalentes.

1.5

pavimentos

rígidos

carreteros

P

teoría

1B, 3C, 4C, 5B, 10C, 11C

Subtotal 10.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Identificación de los factores para el diseño de pavimentos rígidos y flexibles, por parte del alumno con guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades VI, V y VI tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

IN ST IT U T O P OL IT É CN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS No. UNIDAD VII

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 9

DE 12

NOMBRE: Métodos de diseño de pavimentos flexibles para carreteras y aeropistas

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará el espesor de un pavimento flexible y sus terracerías para carreteras y aeropistas.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

7.1

Método del Instituto de Ingeniería para carreteras.

3.0

7.2

Diseño por el Instituto de Asfalto para carreteras.

1.5

7.3

Método de la Marina E.U.A. (para aeropistas).

1.5

7.4

Método de la AASHTO (para aeropistas).

1.5

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B, 3C, 4C, 5B, 8B, 10C, 12C

Subtotal 7.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Realización del diseño de pavimentos flexibles para carreteras y aeropistas; con la aplicación de diferentes métodos, por parte del alumno con explicación, guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito de las unidades VII y VIII tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Participaciones del alumno en el salón de clases

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS No. UNIDAD

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 10

DE 12

NOMBRE: Métodos de diseño de pavimentos rígidos

VIII

para carreteras y aeropistas

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará el espesor de un pavimento rígido y sus terracerías para calle, carretera y aeropista.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

8.1

Tipos de pavimentos rígidos y sus características.

2.0

8.2

Diseño de pavimentos rígidos.

4.5

8.3

Método de la fatiga de de la P.C.A. para carreteras y calles.

8.4

Método P.C.A. para aeropistas.

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B, 3C, 5B, 6C, 9C

Subtotal 6.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Realización del diseño de pavimentos rígidos para carreteras y aeropistas; con la aplicación de diferentes métodos, por parte del alumno con explicación, guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El examen escrito tendrá un valor del Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio Y la participación del alumno en el salón de clases un

60% 30% 10%

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ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 11

DE 12

RELACIÓN DE PRÁCTICAS PRACT. No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

UNIDAD

DURACIÓN

LUGAR DE REALIZACIÓN

Todas las prácticas se realizarán en el Laboratorio de Pavimentos y Terracerías

1

Porter.

II

1.5

2

Peso volumétrico y expansión.

II

4.5

3

Valor relativo de soporte.

II

1.5

4

Valor cementante

II

1.5

5

Equivalente de arena.

II

1.5

6

Estabilización con cal.

III

1.5

7

Estabilización con cemento Pórtland

III

1.5

8

Viscosidad cinemática, Saybolt-Furol.

IV

1.5

9

Ductilidad.

IV

1.5

10

Carga eléctrica de la partícula

IV

1.5

11

Destilación del asfalto.

IV

1.5

12

Forma de la partícula del agregado pétreo.

V

1.5

13

Adherencia del asfalto con el pétreo.

V

1.5

14

Desgaste los Ángeles.

V

1.5

15

Marshall

V

3.0

Total

27.0

absoluta,

IN ST IT U T O P OL IT É CN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

ASIGNATURA: PAVIMENTOS Y TERRACERÍAS

CLAVE VIAVII4104

HOJA: 12

DE 12

PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1er. parcial

I, II y III

Cada una de las tres evaluaciones parciales, se integran de la siguientes forma:

2º parcial

IV, V y VI

Examen escrito tendrá un valor del

60%

3er. parcial

VII y VIII

Trabajos extra clase y/o informes y pruebas de laboratorio

30%

Participación del alumno en el salón de clases un

10%

CLAVE

B

1

X

C

Yoder E.J. Principales of Pavement Design, Editorial Limusa 1999, USA 435 págs.

BIBLIOGRAFÍA

2

X

Normas de la S.C.T. Colección completa, SCT 2002. CD.

3

X

Juárez Badillo E. y Rico Rodríguez A. Mecánica de Suelos I y II, Editorial Limusa Noriega Editores 2001, 30 págs.

4

X

Olivera Bustamante Fernando, Estructuración de las Vías Terrestres, Editorial Continente 2002, México, 200 págs.

5

X

Desing of Concrete Airport Pavement Portland Cement Association, PCA 2002, USA, 170 págs.

6

X

Crespo Villalas Carlos, Vías de Comunicación, Caminos, Ferrocarriles, Aeropuertos, Puentes y Puertos, Editorial Limusa Noriega 2001. 150 págs.

7

X

Carreteras Wright, Editorial Limusa Noriega 2001, USA, 60 págs.

8

X

Cemex, Pavimentos de Concreto Hidraulico, Cementos Mexicanos 2003. 210 págs.

9

X

Publicaciones del Instituto de la U.N.A.M., Series Institucionales de Ingeniería 2001.

10

X

Publicaciones de la S.C.T., Secretaría de Comunicaciones y Transportes 2003.

11

X

Transportation Research board nueva tecnología sobre asfalto y mezclas (T.B.R.), U.S.A. Departamento de Transportes 2001.

12

X

Publicaciones de congresos y reuniones sobre pavimentos, 2003. 300 págs.

IN ST IT U T O P OL IT É CN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Zacatenco CARRERA:

Ingeniería Civil

ÁREA:

BÁSICAS C. INGENIERÍA

ACADEMIA:

SEMESTRE

D. INGENIERÍA

Vías Terrestres

Séptimo

C. SOC. y HUM. Pavimentos y Terracerías

ASIGNATURA: Ingeniero Civil

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno diseñará pavimentos flexibles, rígidos y sus terracerías, para caminos, aeropuertos y vías de ferrocarril, considerando las diferentes capas que lo conforman y las correspondientes pruebas de laboratorio empleadas para estos fines.

3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS Tener experiencia en obra en pavimentos y terracerías y el conocimiento teórico práctico de la materia.

EXPERIENCIA PROFESIONAL Por lo menos un semestre tomando la clase. Haber trabajado en obra en pavimentos y terracerías.

ELABORÓ

Ing. Paul Tinoco Ramírez (T.M.) Ing. Víctor Venegas Villegas (T.V.) PRESIDENTE DE ACADEMIA

HABILIDADES

ACTITUDES

Fluidez de palabra, facilidad, creatividad, manejo del grupo, uso de equipo de cómputo, cañón. Transmitir adecuadamente los conocimientos teóricoprácticos.

Respeto alumno profesor. Tolerancia. Ética profesional. Responsabilidad. Superación docente y Profesional Calidad humana. Criterio amplio. Compromiso social.

REVISÓ

AUTORIZÓ

M. en C. Demetrio Galíndez López.

Ing. José Luis Minaburo Castillo

SUBDIRECTOR ACADÉMICO

DIRECTOR DEL PLANTEL FECHA: Agosto 2005