Equipos de Compactación

Equipos de compactación

Miércoles, 23 de Febrero de 2011 21:59

Al momento de elegir los equipos de compactación que se utilizan para preparar terrenos, se presentan consideracionesimportantes que se deben tomar en cuenta para que su rendimiento sea el óptimo.

Por: Ing. Adrián Gómez

La compactación de terrenos es un proceso mecánico mediante el cual las partículas del suelo son obligadas a estar másen contacto las unas con las otras, de manera que se reduzcan los vacíos entre ellas, lo cual se traduce en unmejoramiento de sus propiedades para poder trabajar sobre ellas.

La importancia de este proceso radica en el aumento de la resistencia y la disminución de la capacidad de deformaciónque se obtiene al someter el suelo a procesos que aumentan el peso específico seco. Por lo general, las técnicas decompactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos yferrocarriles, bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc.

Los métodos más conocidos para aplicar dicha energía son por el impacto, la presión, la vibración, el amasado y lascompactación por pasadas. En el caso le método de impacto es la aplicación del principio de que un cuerpo que chocacontra una superficie produce una onda de presión que se propaga hasta una mayor profundidad de acción que unapresión estática, comunicando a su vez a las partículas una energía oscilatoria que produce un movimiento de estas. Porsu parte, la presión se realiza mediante un peso estático, fundamentalmente mediante una elevada presión estática, quedebido a la fricción interna de los suelos tiene un efecto de compactación limitado, sobre todo en terrenos granulares,donde un aumento de la presión normal repercute en el aumento de las fuerzas de fricción internas, efectuándoseúnicamente un encantamiento de los gruesos. Otro de los métodos es la vibración, que trabaja mediante una rápidasucesión de impactos contra la superficie del terreno, propagando hacia abajo trenes de ondas de presión que producenen las partículas movimientos oscilatorios, eliminando la fricción interna de estas, que se acoplan entre si fácilmente yalcanzan densidades elevadas. Es pues, un efecto de ordenación en que los granos más pequeños rellenan los huecosque quedan entre los mayores, sacudiendo las partículas. Se conoce como amasado, cuando se reacomoda el material.La eficiencia que se alcance con cada uno de los distintos métodos de compactación depende del tipo de suelo en que setrabaja y la energía aplicada. Sin embargo, una de las aplicaciones más usadas es compactar el terreno por medio depasadas, utilizando un equipo pesado.

El método que se utilice depende del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso. En la práctica, estascaracterísticas se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos,neumáticos y patas de cabra.

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9/7/14http://www.revistaconstruir.com/index.php?view=article&catid=22%3Amaquinaria-en-accion...

Tipo de maquinaria según su uso

En general, los materiales granulares pueden compactarse en capas de 20 a 30 cm, en tanto que los materiales de granofino (limos y arcillas) requieren capas de 15 a 20 cm para ser trabajados. A menudo es necesario contar con más de untipo de compactador para generar un relleno de calidad, en el menor tiempo posible y al costo más bajo. Dado que unproyecto de mejoramiento del terreno requiere de la vigilancia y la toma continua de resultados, si no se consigue ladensidad requerida con el equipo definido en un total de cuatro a ocho pasadas, debe considerarse su cambio.

Según la experiencia de Grupo Laeisz, los equipos más utilizados para la compactación de áreas pequeñas son lasvibrocompactadoras de plato, tipo saltarina o bailarina, y las plantas y rodos vibratorios. En el caso de la empresa Matra,de Costa Rica, aseguran que los apisonadores, el compactador de doble rodillo RD7 y las planchas vibratorias son losequipos más solicitados para las compactaciones de menor cuantía o tamaño, especialmente para el adoquinado de callesy aceras.

JCB considera como factores primordiales a la hora de escogencia de equipos que puedan trabajar en áreas estrechas yen cualquier superficie, que sean para todo tipo de materiales y cuenten con alta maniobrabilidad y fácil operación.

Para Minecon, S.A. en República Dominicana lo más importante que se debe tomar en cuenta es qué producción serequiere tener de estos equipos, en qué espacio se van a usar y qué tipo de material se va a compactar. El mismo criterioutiliza la empresa Harsco Infraestructure a la hora de escoger el tipo de maquinaria para ofrecer a sus cliente, peroademás incluye un criterio adicional, el cual se refiere a la profundidad a la cual se desea compactar, ya que de esodependerá el tipo de equipo que se utilice.

Otra de las consideraciones que se debe tomar en cuenta es el tipo de suelo (granular o cohesivo), la humedad óptima delterreno y el área a ser compactada, determinarán el rendimiento del equipo. La cual es una de las recomendaciones queFiorazio de Panamá da a sus clientes.

Gentrac, de Guatemala, considera que en la compactación se debe considerar en primer lugar la preparación y diseño dela superficie a compactar, para que luego los equipos pequeños de compactación se limiten a cumplir las especificacionesde diseño proporcionadas.

Adicionalmente es importante conocer las características de cada tipo de maquinaria y las recomendaciones de uso, locual desarrollaremos a con continuación:



Rodillo liso (entre 100 y 130 cm de tambor). Es un cilindro de acero con un determinado peso que compacta el material por presión. El equipo puede ser deuno, dos o tres cilindros, en función del área de contacto para lograr una mayor presión sobre el terreno, de ahí quela mayor cantidad de cilindros logrará una mayor superficie tratada. Se usa por lo general en suelos granulares opoco plásticos, para concreto asfáltico en caliente, en tareas de acabado en capas de base y para el sellado decapas. Actualmente, por su mayor versatilidad, se prefieren los rodillos lisos vibratorios.

Rodillo de rejilla. Se trata de un cilindro cuya superficie está constituida por una parrilla o malla cuadriculada, fabricada con barras deacero. Ejerce presiones muy altas, por lo que se emplea con éxito en materiales que requieren disgregación, comoarcillas, arenas, limos y arcillas con abundancia de finos.

Rodillo segmentado. Su forma es similar al rodillo de pisones de un tambor, pero está segmentado en tres ruedas en un arointerrumpido. Es muy eficiente en materiales que requieren disgregación.

Compactadores vibratorios. La arena, la grava y las partículas rocosas relativamente grandes responden muy bien a estos rodillos, puesfacilitan el reacomodo de los granos. Pueden tener uno o dos rodillos y funcionan por una combinación de presión yvibración, a una velocidad de operación que no debe exceder los 6 km/h.

Compactador de pisones vibratorios.Está compuesto por los mismos rodillos de pisones provistos por un sistema vibratorio dentro del tambor. Eseficiente en suelos de hasta un 50% del material con un índice de plasticidad de 5% o más.

Rodillo neumático. Puede ser autopropulsado o montado. Las unidades de llantas pequeñas generalmente tienen dos ejes en tándem,con cuatro o cinco llantas en cada uno, que oscilan para seguir el contorno de la superficie y llegar a las áreas másbajas con una compactación uniforme. Las llantas posteriores están traslapadas respecto a la posición de lasdelanteras, para cubrir la superficie entre ellas y lograr una cobertura completa de la superficie. Se usan enproyectos de mediana o pequeña envergadura, fundamentalmente en materiales de base granular, en lacompactación del concreto asfáltico en capas de rodadura y en tratamientos superficiales.

Compactadores de impacto. Son equipos con tres, cuatro o cinco lados. Su principio de funcionamiento es sencillo: el equipo gira y el ladocorrespondiente cae al suelo, generando el impacto adecuado para compactar en regiones áridas o suelos con bajocontenido de humedad. Pueden usarse en un amplio rango de materiales, como roca, arena, grava, limo y arcilla, ymanejarse con capas de hasta 90 cm. Como impactan el suelo con una gran energía, se logra la densidad en unrango muy amplio de contenidos de humedad.

Compactadores pequeños. Se usan para áreas pequeñas o de difícil acceso. La compactación es adecuada siempre y cuando el espesor decapa sea pequeño (10 cm aproximadamente). El contenido de humedad se controla cuidadosamente y se lograsuficiente cobertura. Se debe controlar el número de pasadas y el espesor de la capa para garantizar buenosresultados.

Rodillo compactador con operador a pie. Es de poca resistencia y fácil de operar. Está diseñado para una compactación eficiente de arena, grava, tierra yasfalto, especialmente en las bases y superficies de estacionamientos, calles, carriles para bicicletas y superficiesde asfalto. Ofrece un control de velocidad de desplazamiento continuo con aceleración y frenado suave. El



rodamiento vibratorio garantiza una alta frecuencia de vibración y fuerza centrífuga, lo que da como resultado unasuperficie de calles de alta calidad. Su peso de vibración ronda los 500 kg y su velocidad de avance va de los 0 alos 3 km/h. Los rodillos vibratorios con conductor a pie están diseñados para la compactación de toda clase desuelos y superficies asfálticas. Las máquinas poseen una combinación óptima de fuerza centrífuga, frecuencia devibración y peso estático, lo que produce un excelente efecto de compactación en diversos materiales. Estánprovistos de un productor de vibraciones no dirigidas, que emite una vibración circular de un solo sentido. Elvibrador está fijado al bastidor inferior y con ambos tambores. El impulsor es accionado desde el motor por medio decorreas de transmisión y un embrague centrífugo. El interruptor del embrague, la palanca de mando dedesplazamiento y el interruptor de paro del motor están colocados en la barra de mando, al alcance del operario. Eldesplazamiento de la máquina está asegurado por el sistema hidrostático, compuesto por una bomba hidráulica,movida por una correa de transmisión desde el motor y un motor hidráulico, cuyo par se transfiere a los tamboresmediante una cadena de transmisión y piñones. El sistema hidrostático de desplazamiento también incluye eldepósito de aceite hidráulico y el sistema de filtración de aceite. La velocidad se puede controlar sin escalonesdesde cero a la velocidad máxima.

Compactadores de bota (sapo brincón). Gracias al rendimiento mejorado de marcha e impacto de estos equipos, la compactación es rápida y efectiva.Están dotados con motores de cuatro tiempos, con zapatas en dimensiones que pueden rondar los 28 x 32 cm y unrendimiento de compactación de hasta 300 m2 por hora. Son aptos para casi cualquier trabajo, sin embargo, por sucobertura se recomienda su uso en espacios confinados o de menor envergadura, como zanjas o drenajes. Sinproblema alguno se pueden aplicar sobre material granular, arenas y arcillas

Planchas vibratorias. Son de marcha tranquila y vibración estable, ideales para la compactación de asfalto; con una fuerza centrífugaque va desde los 12 hasta los 30 kN, y 50 cm de ancho de placa. Esta bandeja es adecuada para compactar suelosgranulares, grava y adoquines. Las bandejas con rociador pueden emplearse en la compactación de asfalto. Susaplicaciones típicas incluyen compactar suelos con rellenos granulares en redes de agua y teléfono, además dezanjas de ancho mediano, alrededor de tuberías, fundaciones y caminos o aceras para peatones y bicicletas. Lasaplicaciones en compactación de asfalto incluyen el parcheo y la reparación de huecos en carreteras. No seaconseja su uso en el caso de rellenos con rocas.

Tipo de equipo, dimensiones del rodillo y peso.

Espesor de la capa compactada.

Velocidad del equipo.

Número de pasadas. Este último punto está relacionado con el control del grado de compactación en obra, el cualse determina por medio de muestreos y comparación de sus resultados con el porcentaje prescrito en pliegos,planos o especificaciones de diseños (90, 95 o 100%, etc.), lo cual depende del destino y de la importancia de laobra.



Algunos equipos que comercializa en mercado

Los equipos menores de compactación que comercializa Resansil, corresponden a la línea compacta de Hamm, la cualvaría entre 1,5 y 4 ton, con una carga lineal estática que varía entre 8 y 15 kg/cm.

Agro Motores Agromosa, S.A., de Costa Rica, ofrece los equipos Bomag, con tecnología de punta, tanto en los de usoliviano como pesado, que cumplen con las normas de Europa y Estados Unidos, por lo que trabaja con altos estándares deprotección al medioambiente, bajos consumos de combustible y reducidas emisiones de gases y ruidos.

Case utiliza distintas tecnologías en los equipos menores de compactación, como la variación de la velocidad hasta llegara la máxima, el modo de vibración, manual o automático; la posibilidad de elegir la vibración en un rodillo o en los dos y unaspersor de agua con intervalos ajustables, entre otras. Sus motores, con gran potencia, son de tres cilindros para priorizarel ahorro de combustible. Estas características aumentan la productividad y la calidad del servicio de estos equipos.

Reid & Compañía, S.A. República Dominicana, representa y comercializa la marca Dynapac, la cual ofrece una altafrecuencia de vibración (4000 vpm +) para lograr alcanzar alta velocidad de compactación, máximo efecto de profundidad(densidad) con menos pasadas del tambor sobre el material de base. Además las compactadoras de asfaltos tienen comoequipo estándar un sistema que controla las vibraciones y el rocío del agua, que se acciona automáticamente según lavelocidad de avance, de esta manera no vibra cuando está parada para no dañar la superficie asfáltica.

En el mercado se pueden localizar compactadores de rodillos vibratorios y compactadores de llantas de hule dedimensiones pequeñas, como los descritos, además de otros tipos de compactadores pequeños, de los que se describiránalgunas de sus características principales:

Mayor eficiencia

Para lograr la correcta eficiencia en una compactación, debe controlarse:



Como referencia, Wacker Neuson Corporation tiene datos de rendimientos asociados a algunos de sus equipos. Porejemplo, un apisonador Wacker BS60-2i tiene un rendimiento aproximado de 1760 pies cuadrados de compactación porhora y un rodillo pata de cabra RT82-SC2 Wacker, rinde aproximadamente 10 654 pies cuadrados de compactación porhora, de acuerdo a las condiciones del terreno de la obra.

Capris asegura que si lo que necesita es darle el mayor rendimiento a sus equipos, debe darle mayor prioridad almantenimiento que se les brinde, debido a los ambientes tan hostiles en los que normalmente trabajan.

Finalmente, debe tenerse en cuenta que una presión de contacto muy alta no asegura la máxima densidad decompactación, ya que es el área de contacto lo que determina la máxima densidad seca, de manera que cuanto mayor seael área de contacto, menor será la cantidad de pasadas necesarias para lograrla.

Apisonadores, planchas y compactadores

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: La marca más utilizada, de calidad y con un mayor stock derepuesto es Wacker Neuson, la cual cuenta con equipos como vibroapisonadores, planchas vibratorias, compactadores,ente otros. Los equipos cumplen con los estándares de calidad internacionales.

Servicio de mantenimiento y reparación: Son distribuidores autorizados y cuentan con el taller de servicio y con un ampliostock de repuestos para los clientes.

Capacitación para el manejo de los equipos: Se ofrece capacitación con técnicos formados en Estados Unidos.

Fuente: Harsco Infraestructure

Equipos menores

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Los principales tipos de equipos menores para compactación sonlos rodillos compactadores dobles.

Servicio de mantenimiento y reparación: El distribuidor Case ofrece todo el soporte de ventas y postventas, con repuestosy servicios especializados.



Capacitación para el manejo de los equipos: Durante la entrega técnica, el distribuidor capacita el cliente de lasoperaciones básicas del equipo y además, el centro de capacitación en Brasil y el distribuidor están habilitados paraproveer capacitaciones con el apoyo in situ del especialista de la fábrica.

Rendimiento estimado del equipo menor: El rendimiento de combustible estimado para el modelo DV202, por ejemplo, esde 4,1 l/h (a 70% de carga), pero es variable según la aplicación.

Fuente: Case

Variedad de equipos

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Apisonadores, planchas vibratorias, rodos compactadorestripulados y no tripulados, minicargadores con rodo compactador.

Servicio de mantenimiento y reparación: Se ofrece servicio de venta de equipo nuevo y usado, alquiler con mantenimientoincluido, servicio postventa, asesoría y capacitación.

Capacitación para el manejo de los equipos: Se ofrece capacitación a los operarios en el lugar de la obra.

Rendimiento estimado del equipo menor: El rendimiento depende a las condiciones del suelo a compactar.

Fuente: Gentrac. Guatemala

Línea Hamm

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Línea compacta de Hamm con los modelos HD 8 VV, HD 10 CVV, HD 10 VV/ HD 10 VT, HD 12 VV/ HD 12 VT, HD 13 VV / HD 13 VT, HD 14 VV / HD VT, HD 14 TT.

Servicio de mantenimiento y reparación: Disponen de un equipo de técnicos que se desplazan hasta la obra para apoyaren el mantenimiento preventivo y correctivo de sus unidades. El equipo técnico está entrenado directamente en lasfábricas y cuenta permanentemente con personal de cada una de ellas.

Capacitación para el manejo de los equipos: Dentro de las políticas del Grupo Resansil, la capacitación de los operadoresy personal de mantenimiento garantizan la inversión de los clientes, por lo cual durante la entrega técnica del equipo, ungrupo de especialistas entrena al personal en áreas como operación, plan de mantenimiento, planos hidráulicos, planoseléctricos, manual de partes y métodos constructivos.

Rendimiento estimado del equipo menor: En la compactación, el rendimiento depende directamente de la naturaleza delsuelo o tipo de mezcla asfáltica y el espesor, ya que estas variables definirán mayor o menor cantidad de pases y estodeterminará directamente el rendimiento de un equipo.



Fuente: Resansil

Productos JCB

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: La marca es JCB Vibromax y tienen vibro-apisonadores VMR60 yVMR75, planchas vibratorias unidireccionales y reversibles VMF70, 90, 130, VMP 8, 14, 40, 500 y 700, rodillos de dobletambor VMD62 y VMD70, rodillo sencillo VMS55 y 71 y rodillos para zanjas WM1500.

Servicio de mantenimiento y reparación: Se imparte desde el momento de entrega del equipo y se incluye un plan degarantía y mantenimiento por 1 año, todo esto por medio de la extensa red de distribuidores.

Capacitación para el manejo de los equipos: El equipo de soporte ofrece, inmediatamente después de la compra por partedel cliente, un servicio de capacitación a todos los operarios de los clientes.

Rendimiento estimado del equipo menor: Depende mucho del área de trabajo y del equipo que se utilice, pero en generalse puede decir que el rendimiento de los productos JCB Vibromax está entre los más altos de la industria.

Fuente: JCB

Equipo Bomag

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Bomag.

Servicio de mantenimiento y reparación: La empresa ofrece mantenimiento y reparación de equipo.

Capacitación para el manejo de los equipos: Sí ofrece capacitación para el manejo de los equipos.

Fuente: Agro Motores Agromosa, S.A. Costa Rica

REPITEN CON INFORMACIÓN DE INGERSOLL RAND

Compactadores Ingersoll Rand

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Marca Ingersoll Rand, compactadoras de plazo tipo saltarinamodelos RX304, compactadoras de plancha modelos BX8 y BX12, compactadoras de rodillo modelos SX170HP y dedoble rodillo modelo DX700.



Servicio de mantenimiento y reparación: Sí.

Capacitación para el manejo de los equipos: Sí.

Rendimiento estimado del equipo menor: Dependerá de muchos factores, como el ancho de capa a compactar, el área acompactar, la experiencia del operador, el tipo de suelos.

Fuente: Grupo Laeisz

Compactador Ingersoll Rand

Tipos y marcas de equipos menores para la compactación: Compactador marca Ingersoll Rand RX 304 H y el compactadormanual de doble rollo DX 600 E.

Servicio de mantenimiento y reparación: Ofrecen contratos de mantenimiento para estos equipos.

Capacitación para el manejo de los equipos: Los equipos son entregados por un demostrador, el cual entrena a losoperadores del cliente.

Fuente: Minecon, S.A. República Dominicana

REPITEN CON INFORMACION DYNAPAC

Compactadoras Dynapac

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Dynapac fabrica todo tamaño de compactadoras vibratorias paraasfalto. El tamaño depende de la producción necesaria (toneladas de asfalto por hora), el espesor y ancho de la carpeta deasfalto esparcida sobre la superficie.

Servicio de mantenimiento y reparación: Reid & Compañía, S.A., a través de su División Construcción, Agrícola eIndustrial, hace el mantenimiento, reparación y venta de repuestos de todas las marcas que representa, con servicio deentrega a cualquier parte de la República Dominicana.

Capacitación para el manejo de los equipos: Los equipos vienen con el operador.

Fuente: Reid & Compañía, S.A. República Dominicana



Equipos Dynapac

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Marca Dynapac, compactadora, placa vibratoria y rodillovibratorio.

Servicio de mantenimiento y reparación: El Centro de Servicio Capris es responsable de la ejecución de todas las laboresde soporte técnico, instalación, mantenimiento correctivo y capacitación de los clientes de Capris S.A. Es un equipointegrado por 17 personas con un alto sentido de servicio integral al cliente, que buscan su satisfacción en todo el proceso.

Capacitación para el manejo de los equipos: Constantemente ofrecen capacitación al cliente en las instalaciones, ya quecuentan con un showroom de más de 6500 m, especialmente acondicionado para ello, o si el cliente lo prefiere llevan losequipos a su sitio de trabajo, para su mayor comodidad.

Rendimiento estimado del equipo menor: Consideran que no pueden hablar de rendimiento en cuanto a tiempo de vida deestos equipos, ya que esto se relaciona directamente con el mantenimiento que se les dé, adicionalmente se debeconsiderar que los ambientes son los de mayor abrasión. El rendimiento se puede cuantificar en razón de que los equiposno fallen cuando se requieran en el trabajo que están realizando, minimizando los tiempos muertos, aumentando elrendimiento de las horas de trabajo, acortando situaciones tales como no encontrar un repuesto a tiempo o no poderrepararlo ágilmente, las cuales no se presentan con la marca Dynapac.

Fuente: Capris. Costa Rica

REPITEN CON INFORMACIÓN DE WACKER NEUSON

Wacker Neuson

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Wacker Neuson.

Servicio de mantenimiento y reparación: Cuentan con más de 3600 distribuidores a nivel mundial, los cuales prestan ensus instalaciones servicio de mantenimiento preventivo y correctivo de ser solicitado por los clientes.

Capacitación para el manejo de los equipos: Poseen personal capacitado en fábrica dedicado a realizar entrenamientos decampo a operadores, capataces y personal de ingeniería para el buen uso de los equipos y el correcto mantenimientopreventivo. Asimismo, al ser entregada cada máquina, sin importar su cantidad, su entrega se realiza con entrenamiento apersonal de obra.

Rendimiento estimado del equipo menor: Depende sobre todo del tipo de equipo y las condiciones del terreno y la obra,por ejemplo, un apisonador Wacker BS60-2i tiene un rendimiento aproximado de 1760 pies cuadrados de compactaciónhora y un rodillo pata de cabra RT82-SC2 Wacker, un rendimiento aproximado de 10,654 pies cuadrados de compactaciónhora, dependiendo, claro está, de las condiciones del terreno en obra.



Fuente: Wacker Neuson Corporation

Capacitación para uso de equipos

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: La empresa utiliza equipos de compactación de la famosa MarcaWacker, con la cual se tienen alianzas internacionales.

Servicio de mantenimiento y reparación: La empresa utiliza estos equipos únicamente para alquiler en el departamento deRental Store.

Capacitación para el manejo de los equipos: Los asesores de renta están capacitados para el manejo y aplicación de losequipos, por lo que en caso de requerirlo, al cliente se le puede dar la asesoría correspondiente.

Rendimiento estimado del equipo menor: Este va a depender del tipo de suelo y la aplicación del operador.

Fuente: Matra. Costa Rica

Rendimiento de equipos

Tipos y marcas de equipos menores para compactación: Wacker Neuson.

Servicio de mantenimiento y reparación: Sí, ofrecen servicio de mantenimiento preventivo y correctivo de ser solicitado porlos clientes.

Capacitación para el manejo de los equipos: Efectivamente, cuando es solicitado por el cliente ofrecen entrenamientos encampo a los operadores.

Rendimiento estimado del equipo menor: Depende sobre manera del tipo de equipo y las condiciones del terreno y la obra,por ejemplo, un apisonador Wacker BS60-2i tiene un rendimiento aproximado de 1760 pies cuadrados de compactaciónpor hora.

Fuente: Fiorazio de Panamá. Panamá



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