TLA改性沥青流变和老化性能的研究

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改性沥青流变性能的研究

改性沥青流变性能的研究

改性沥青流变性能的研究摘要本论文根据广坛高速公路养护项目对沥青和沥青混合料流变性进行研究。

目前,该课题刚开始进行试验,实验数据不全,所以本论文首先给出本课题的研究方案,对试验中将要涉及到的数据首先进行设想性研究,为将来进行试验和实验数据的分析提供理论依据。

沥青是一种粘弹性物质,具有一定的流变性质,尤其是在高温季节,在行车荷载的作用下,沥青的流变性对沥青路面的性能具有重大影响。

抗流变性能差的沥青路面将很容易形成车辙、推移等病害,严重缩短高速公路的使用寿命。

用沥青为结合材料修筑的沥青路面常出现两种主要病害:高温车辙与低温开裂,其产生的主要原因是沥青及沥青混合料的高、低温稳定性不足,研究其流变性质将会有重要的意义。

1沥青路面的发展自沈大高速公路及沪嘉高速公路建成通车以来,高等级公路以前所未有的速度发展,我国高速公路进入了以建设高速公路、一级公路等高等级公路为主的时代。

根据交通部公布的《国家高速公路网规划》,从2005年起到2030年,国家将斥资两万亿元,新建5.1万公里高速公路,使我国高速公路里程达到8.5万公里。

目前,我国高速公路的使用有如下特点:①行车渠道化,大量的车死轧一条车道,使道路过度疲劳,尤其在高温季节,对公路的破坏力很大,特别是对四车道的高速公路危害更大。

②交通量提高过快且货车占的比重较大,占总车数的60%-70%。

③超重车过多,占大型车辆的60%-70%,车辆载重远远大于设计指标。

再加上高温天气等环境条件,致使公路沥青路面沥青混合料的高温抗剪切能力不足,发生车辙损坏。

如今,沥青路面车辙损坏问题日益突出,已成为我国的主要公路病害。

路沥青作为沥青路面最主要的建筑材料,沥青及沥青混合料的质量好坏直接决定沥青路面的使用性能及使用寿命。

众所周知,我国的道路沥青主要采用石蜡基原油炼制,沥青的温度敏感性较大。

因此,在一些气候条件恶劣和交通负荷特别大的或一些政治经济特别重要的路段,当使用重交通道路沥青仍不能满足要求时,为使沥青混凝土达到更高的使用性能,可以考虑使用改性沥青。

TLA改性沥青动态剪切流变试验方法及评价体系

TLA改性沥青动态剪切流变试验方法及评价体系

TLA改性沥青动态剪切流变试验方法及评价体系罗雅丹;孔令云;莫石秀【摘要】为研究TLA改性沥青因灰分沉降导致的沥青常规指标离散性偏大的客观现象,分析了导致该现象的原因.针对该现象,提出适用于TLA改性沥青的动态剪切流变试验方法.结合 TLA 中灰分的填料作用和改性作用定量试验结果,提出TLA改性沥青动态剪切流变试验指标的修正系数.研究结果表明:沥青常规评价体系不宜用于评价TLA改性沥青;TLA改性沥青动态剪切流变试验试件制作之前一直保持搅拌状态、直至温度降至90 ℃的试验方法可避免灰分沉降对试验结果的影响;TLA改性沥青PG分级体系需在原有技术要求的基础上考虑扣除灰分填料作用(0.074)的影响.%In order to study the obj ective phenomena of the TLA modified asphalt con-ventional index inflated,ash precipitation has been pointed out by researchers.According to above-mentioned circumstances,the causes of this phenomenon have been analyzed. Dynamic shear rheological test method for TLA modified asphalt is bined with the filler effect and the modified effect quantitative test results,the correction coef-ficient of the TLA test index of dynamic shear rheological modified asphalt has been proposed.The result shows that the evaluation system should not be used for the evalu-ation of TLA modified asphalt.Before the dynamic shear rheological test,TLA modified asphalt specimen remained in the mixing state,which the temperature of the specimen reaches 90 degrees celsius.In this way,the ash deposition effect of test results can be a-voided.The ash filling function (0.074)effect should be taken into accountin TLA modified asphalt PG classification system,which is based on the original technical re-quirements.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】6页(P14-19)【关键词】道路工程;TLA改性沥青;评价体系;动态剪切流变试验;修正系数【作者】罗雅丹;孔令云;莫石秀【作者单位】重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074;重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆 400074;广东省路桥建设发展有限公司广东广州 510635【正文语种】中文【中图分类】U416.217特立尼达湖沥青(Trinidad Lake Asphalt,简称为TLA)的主要物质组分为沥青质,还包括一定量的树脂、油分及部分不溶物。

TLA的组成及其改性沥青的特性与施工技术土木工程论文

TLA的组成及其改性沥青的特性与施工技术土木工程论文

TLA的组成及其改性沥青的特性与施工技术土木工程论文TLA的组成及其改性沥青的特性与施工技术土木工程论文特立尼达湖沥青(TLA)是一种天然沥青,产自特立尼达和多巴哥境内的沥青湖。

沥青湖面积约47公顷,深度约90米,估计TLA储藏量达1200万吨。

这种天然沥青具有热稳定性好、软化点高、耐油、耐酸碱、抗氧化能力强等优点。

TLA中的物质及化学成分非常稳定,TLA 的组成有约54%的地沥青和36%的矿物质及10%的其他有用物质,矿物质非常细小,90%小于0.075毫米,44%小于0.01毫米,精制TLA产品非常坚硬(针入度小于4,软化点93~96摄氏度),性能稳定,从而使湖沥青具有独特的特点和使用性能。

1880年,美国华盛顿特区的几个城市街道路面工程中使用了TLA,后来逐步应用在高速公路、桥面铺装、飞机场等工程中。

TLA 的应用,提高了路面的使用寿命,降低了路面维修养护费用。

目前TLA已经在国际上广泛使用,其应用国家及地区已经超过30多个。

在我国TLA的应用始于1999年江阴长江大桥桥面铺装,此后TLA开始在我国大规模推广使用,先后在首都国际机场、北京二环、北京三环、佛山一环、上海虹桥机场、钱塘江大桥、珠海琪澳大桥、重庆嘉陵江大桥、武汉绕城高速公路、沧黄高速公路等60多个重点工程上使用,都取得了较好的应用效果。

研究说明,TLA改性沥青的特性主要表现在以下5各方面:(1)TLA与石油沥青间有极好的相容性TLA物理和化学特性与石油沥青完全一致,因此TLA与石油沥青具有极好的相容性,其改性沥青只要在170℃左右的温度下将TLA和石油沥青搅拌均匀即可,当出现灰分沉淀离析时,重新搅拌即可使其均匀化。

这使得TLA改性沥青的加工工艺比SBS等聚合物改性沥青简单,不像SBS 等改性沥青那样出现改性剂结团的现象。

(2)高温稳定性好和抗变形能力强由于TLA是在高温条件下,历经亿万年充分氧化形成的,聚合度高,不含蜡,其中灰分呈珊瑚状,高温条件下能将沥青轻组份吸入细孔中。

TLA天然沥青的改性机理及其应用研究的开题报告

TLA天然沥青的改性机理及其应用研究的开题报告

TLA天然沥青的改性机理及其应用研究的开题报告
一、选题背景和意义:
天然沥青作为一种重要的道路建设材料,其使用范围十分广泛。

但是,由于其特性的限制以及环境等因素的影响,其使用效果并不十分理想。

因此,通过对天然沥青进行改性,可以提高其性能和使用寿命,减少其对环境的污染,从而提高道路建设的质量和效益。

本研究旨在探讨天然沥青的改性机理及其应用研究,为实现道路建设的可持续发展提供理论和技术支持。

二、主要研究内容:
1. 天然沥青的特性分析及其性能要求
2. 天然沥青改性的基本方法与原理
3. 改性剂对天然沥青性能的影响及机理分析
4. 天然沥青改性混合料的制备方法和性能评价
5. 天然沥青改性的应用研究和工程实践
三、研究方法和技术路线:
1. 收集相关文献和资料,分析天然沥青特性和性能要求
2. 通过实验室试验,探究不同改性剂对天然沥青性能的影响
3. 采用统计学方法,对试验结果进行分析和处理,建立改性剂与性能之间的关系模型
4. 筛选适宜的改性剂,制备天然沥青改性混合料,并进行性能评价
5. 建立工程应用案例,对天然沥青改性的效果进行验证
四、预期研究成果和意义:
通过本研究的开展,预计可以得到以下几个方面的成果:
1. 较全面地了解天然沥青的特性和性能要求,为后续的改性研究提
供基础和参考
2. 探究不同改性剂的影响机理,建立改性剂与性能之间的关系模型,为改性剂的筛选和使用提供理论指导
3. 制备出性能优良的天然沥青改性混合料,为工程实践提供可靠的
技术支持
4. 在工程实践中验证天然沥青改性的有效性和应用前景,对道路建
设的可持续发展做出积极贡献。

特立尼达湖沥青路用性能试验研究

特立尼达湖沥青路用性能试验研究

特立尼达湖沥青路用性能试验研究摘要:山西省作为能源重化工基地,山陵重丘区较多,在荷载较大的新建高速公路表面层、中面层、长大陡坡路段及高速公路大中修加铺层中使用TLA改性沥青,可以提高沥青面层高温抗车辙性能,增强低温抗裂性能,减少水损坏。

减轻重交通沥青路面的早期破坏,延长沥青路面使用寿命,具有良好的经济效益和社会效益。

文章主要针时特立尼达湖沥青混合料的路用性能进行研究。

关键词:沥青公路;路用性能;试验研究特立尼达湖沥青(TLA)掺加到石油沥青中作为沥青改性剂,得到TLA改性沥青,TLA与基质沥青有较好的混融性,由沥青质、树脂、油分和部分不溶的灰分组成,正是由于这些矿物质具有坚硬特点和稳定结构,从而使特立尼达湖沥青具有了独特的特点和性能。

TLA改性沥青具有良好的高温稳定性及低温性能,相对于SBS 等改性沥青具有更为出色的录用性能:耐老化、耐高温、抗水损害、黏附力强。

而且,其与基质沥青配合好,生产工艺简便易行。

TLA改性沥青有以上突出的优点,但缺乏TLA改性沥青路用性能的系统的研究以及施工工艺研究。

1 沥青混合料试验1.1 配合比设计指标(1)稳定度≥8 kN。

(2)流值20-40(0.1mm)。

(3)空隙率3%~5%。

1.2 油石比计算方法TLA湖沥青中含有一定量的灰分,这些灰分不仅使TLA湖沥青具有了区别于其他改性沥青的特点,也使其油石比计算方法有了特殊性。

以下以1:3的掺量举例说明:TLA中的成分:CS2可溶分(沥青分) 54%灰分36%其他(主要是结晶水) 10%一份TLA改性沥青中实有沥青:75%+25%×54%=88.5%,也就是说为了能使沥青真正达到l,实际需要加入TLA改性沥青I/0.885=1.13份(当TLA掺量变为20%时,实际需要掺入的沥青为1.10份,依此类推计算)。

例如:设计油石为4.7%,实际需要加入的TLA改性沥青油石比为4.7%×1.13=5.3%,其中:基质沥青5.3%×75%=4.0%,TLA天然沥青5.3%×25%=1.3%,有效沥青成分1.3%×54%=0.7%,灰分1.3%×36%=0.5%,实际沥青用置为4.0%+0.7%=4.7%,同时在矿粉中扣除0.5%的用量即可。

TLA改性沥青的研究和应用

TLA改性沥青的研究和应用
能指标 。
合 高速 公路 、一级 公路 沥青 面层 用道路 石 油沥青 AH一 0的技 术 要 求 ,完 全 可 以作 为 基 质 沥 青 使 9
用。
2 3 掺配 试验 .
采 用北方 AH一 0和西 太 AH 9 为基 质沥 9 0作 青, 分别 掺入 2 、 0 、 5 的 TI 5 3 3 A作 为改性 剂 加工成 TI A改 性沥青 ,各项试 验指 标见表 4 。 由试验 结果 可 以看 出 ,随着 TI A掺 入 量 的 增加, 针入 度和 延度 都成 下降 的趋势 , 软化 点 、 而 运 动粘 度和 密度都 有所增 加 。从老 化试验 看 出掺 入 TI 的 改性 沥青 质 量损 失都 很 小 ,针入 度 比 ‘ A 却很高 ,说 明 TI A改 性沥青 的抗 老化 性能很 好 。
摘要
特 立 尼 达 湖 沥青 是 世 界 上 最著 名 、 用最 广 泛 、 史 最悠 久的 天然 沥青 , 国产 重 使 历 与
交通 石 油 沥青 混 合 后使 用 ,可 以提 高道路 、机 场 、 道 、 梁 等 各 种 重 载 路 面的 使 用 性 能 , 隧 桥 达
到舒 适 耐 久 、延 长使 用 寿命 、降 低 维 修 费 用的 目的 。
关键词
特 立 尼 达 湖 沥 青 改性 沥青 沥青 混 合 料 沥 青路 面 车辙
1 特 立尼 达湖 沥青简 介 1 1 特立 尼达 湖沥青 的产地 .
使用。
1 4 T A的优缺 点 . L
特立 尼达 湖沥 青 ( I T A)产 于加勒 比岛国一 特立 尼 达和多 巴哥 境 内的沥 青湖 ,是世 界上 最著 名 的天 然沥青 ,属 于涌 出型 天然沥 青 。沥青 湖蕴
TI A与 辽河 油 田重交通 道路 石 油沥 青 ( 以下 简称重 交沥 青 )的成分 比较见表 1 。

浅谈TLA改性沥青路用性能的研究

浅谈TLA改性沥青路用性能的研究

在桥面铺装时掺加 5 % ~ 0 0 7 %。我们采用 T A与 L 盘锦 中油辽 河 沥青 有 限公 司 、 锦 北方 沥 青股 份 有 盘
限公 司和大 连西 太平 洋石 油化工 有限公 司三个厂 家
交通量大、 渠化交通明显、 车速高 、 轴载 日 趋重型化 , 由此导致了沥青路面的车辙 、 开裂 、 剥落、 抗滑能力 不足等病害 日 益严重。如何提高沥青路面的使用性
关键 词:] 1 A改性 沥青 ; L 路用性能 ; 试验研 究 中图分类 号: 4 4 1 U 1 .
l 前 言
3 T A改性沥青 的性能 L 通 常在沥 青 混凝 土 中掺 加 2 % ~3 % 的 5 0 ,
随着我 国经 济建 设 的不 断 发展 , 高速 公路 得 到 了快 速发展 , 这极 大地 提 高 了我 国公 路 网的整 体 技 术水平 , 优化 了交 通 运 输 结 构 。到 20 07年 底 , 国 我 高速 公路 通 车里 程 已达 到 5 3 公 里 。高速 公路 .6万

2・
北 方 交 通
5 观 测与评价
2o o8
l 。通过 目标配合 比 6 设计确定各种规格集料的配合 比, 使矿质混合料的颗粒组成符合设计级配, 根据材 料的路用性能及结合料等级选定用 于生产的原 材
料。
经过 对 试验路 路 面压 实度 、 整度 及抗 滑性 能 平 等 项 目的观测 , 出 T A改性 沥青混 合 料相对 于 用 得 L
的质 量损 失都 很 小 , 入 度 比却 很 高 , 明 T A改 针 说 L 性 沥青 的抗老 化性 能是很 好 的。现仅 列 出北 方 A H

天然沥青 中最著 名 的要数 特立 尼达湖 出产 的特 立尼达 湖沥青 (r i dLk shl, 称 r Tid aeAp a 简 na t ⅡA) 是 ,

特立尼达湖改性沥青性能与施工工艺浅析

特立尼达湖改性沥青性能与施工工艺浅析

特立尼达湖改性沥青性能与施工工艺浅析[摘要]本文简要介绍了特立尼达湖(简称TLA)改性沥青的材料性质及材料质量技术要求,叙述了TLA改性沥青混合料路面的施工工艺,得出了TLA改性沥青有着非常好的推广应用前景,也为我国改善铺面工程技术性能提供了一个新材料选择方案。

[关键词]TLA改性沥青;TLA改性沥青混合料;材料性质;质量技术要求1 前言特立尼达湖沥青是世界上著名的天然沥青,产于南美洲的特立尼达湖,由于TLA是经过了几千万年在地壳压力和高温的作用下充分氧化聚合形成的天然物质,从而使特立尼达湖沥青具有独特的性能,具有软化点高、热稳定性好、抗氧化能力强、耐油、耐酸碱性能好等优点。

TLA掺加到石油沥青中作为沥青改性剂,由于两者有较好的混溶性,就得到了TLA改性沥青。

TLA改性沥青是由沥青质、树脂和油分及部分不溶物组成,由于其具有较小的针入度、高软化点及少量矿物质灰分,使得TLA改性沥青在高温稳定性及低温性能方面有较好的表现。

“七五”国家科技攻关期间,为了解决我国修建高速公路的优质沥青缺乏的问题,交通部组织了代表团专程赴英国对TLA改性沥青进行技术考察,并参观了施工现场,切实感到TLA改性沥青的各种优越性,但由于当时价格昂贵,未能被中国引进及大面积推广。

此后重庆嘉陵江大桥、钱塘江大桥、东海大桥也相继采用了TIA 改性沥青。

由于其表现出了令业内人士欣喜的路用性能,自验收通车至今,没有出现明显的变形、开裂和泛油推挤,黏结剂的黏韧性抵挡了寒冬及酷暑不同气候的变化,节省了大量的结构维护费用,从而得以广泛应用,从以上我们可以看出,深入开展特立尼达湖改性沥青性能与施工工艺的研究,具有重要的经济价值和现实意义。

下面就TLA改性沥青及混合料的主要性质及施工工艺进行简要介绍。

2 TLA改性沥青的材料性质及质量技术要求TLA改性沥青具有持久的稠度特性(耐老化),且温度敏感性降低,经研究得出TLA改性沥青能提高高温条件下的稳定度和承载能力,并且改善了繁重荷载下的变形抵抗性能和寒冷地区及繁重荷载下的开裂抵抗性能,具备在各种气候条件下均良好的韧性,另外TLA改性沥青提高了燃料油渗漏的抵抗性,使行车噪声小,舒适且富有弹性,使用周期长,可达20~50年的服务寿命。

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1 试 验部 分
1 1 原 材料 .
将沥青 加热 熔 融 ,温 度 保 持在 10℃ 左 右 , 8
加入适量的 T A ( L 外掺法 ) ,并在一定转速下高 速搅 拌 4 n 5mi,制 得 T A改 性 沥青 。对 于基 质 L
收稿 日期 :2 0 0 9—1 2 。 2— 3
中海 3 6—1重 交 沥 青 , 中海 沥 青 ( 州 ) 泰
表 2 。
表 1 基 质 沥青 基 本 物 理 性 能 项 目 测 定 值
6 6
显, 对沥青性能提出越来越高的要求 ,各种改性 沥青 已越来 越多地 使 用于 沥青路 面 J 。
特 立尼 达湖 沥青 ( L T A)作 为一 种沥青 改 性
剂在 国外早 已被应 用 于道路 铺筑 、桥 面铺装 和机
进行 。试验 采用应 变控 制模 式 ,试验 频率 =1 0 r / ,温 度 扫 描 范 围 为 3 a s d 0—9  ̄ 0C,升 温 速 度 2C mi。试样 直径 为 2 n,厚 度为 1m l  ̄/ n 5m l i。 l 14 老化试验 与性 能测 试 . 1 4 1 薄膜烘箱 老化 ( F .. T OT)试验 按 照 G / 3 4 2 0 B T5 0 - 0 1的规定 进行 ,试验 条 件 为 :13C,5 h 6 ̄ 。测 试 老 化 前 后 沥 青 的 软 化 点 、1 5 3 ℃粘度 和 2 ℃针 入 度 。 5 1 4 2 紫外老化 ( V)试验 .. U
沥 青质 , 而油 分 的含 量 较 少 , 入 到 沥 青 中之 加 后 , 高 了整 个 沥青体 系 的刚性 , 提 沥青 分子链 随温
13 动态剪切 流 变性 能测试 . T A改性 沥青 的流 变 性 能试 验 在美 国 T L A公
司生产 的 A 00动 态 剪 切 流 变 仪 ( 软化 点 / ℃ 灰分 , % 密度 (5 )/ ( e 2℃ g・ m一 )
1O .
15 3 6 .
3 . O 1
12 T A改 性沥青 的制备 . L
通过薄膜烘箱老化 ( F T T O )和紫外老化 ( V u )
试验对 T A改 性 沥 青 的 老 化 性 能 进 行 了评 价 , L 研究 了其对 沥青 老化 性能 的改善作 用 。
摘要
采用动态剪切 流变仪 ( S D R)对不 同掺 量的 1A 改性 沥青的流 变性能进行 了研 1
究 ,并通过薄膜烘箱老化 ( F T)和 紫外老 化 ( V)试 验研 究 了 T A对 沥青老化性 能的 TO U L 影响。结果表 明 :加入 1A 后 ,沥 青 的复数 模 量增 大 ,相位 角减 小,ⅡA 的掺 量 每增 加 ' I 1% ,P 0 G高温区间基本上升 1个等级 ,大大提 高 了沥青 的高温稳定性 和降低 了其 温度 敏感
沥青路 面 因其 良好 的行 车舒适 性 和优 良的使 用性 能 ,在 全世 界 范 围 内得 到 了广泛 的应 用 J 。
然而 ,现代公 路运 输业 的发 展 ,使 得交通 量 迅猛 增长 ,重载 、超 载 情 况 加 剧 ,交 通 渠 化 愈 趋 明
有 限责任公 司 ;T A特立 尼达湖 沥青 ,进 口。基 L 质沥 青 和 T A 的 主 要 技 术 指 标 分 别 见 表 l和 L
2 1 6月 0 0年
石 油 沥 青
P T O E M S H L ER LU AP A T
第2 4卷第 3期
T A 改 性 沥 青 流 变 和 老 化 性 能 的 研 究 L
张恒龙 余剑英 郭庆华 张咏梅
1 武汉理工大学材 料科学与工程学院 ( 武汉 2 湖北交通职业技术学 院 ( 武汉 4 07 ) 3 0 9 40 1) 3 02 3 湖北长江路 桥股份有 限公司 ( 武汉 407 ) 30 0
性。与未改性沥青相比,,A 改性沥青 ' O I ' I r T和 u F V老化后的软化点增 量和粘度 变化 指数显
著减小 ,T O F T老化后 的残 留针入度比明显增大,1 A的加入 有效地 改善 了沥青 的热氧老化 ] L
和紫外老化性能。
关 键词
T A 沥青 L
流 变性能
D R 老化 S
针人度/ (0 m 1 m) 软化点/ ℃ 延度 (5 1 ℃)/ m c 粘度 (O 6 ℃)/ ( a・ ) P s
4 . 86
lo 2
场建设 】 。近 1 来 ,ⅡA 改 性 沥青 在 我 国也 0年 已得 到研究 和应用 J ,但研究 工作 主要 集 中在
T A改性 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 方 面 ,关 于 T A L L 改性沥 青 的流变性 能 和老化 性能 的研究很 少 。而
35 1
沥青 的流变 性 能 与 沥 青 路 面 的使 用 性 能 】 、老 化性 能与沥青 路 面 的耐久性 密切 相关 。因此 ,研 究 T A改性沥 青 的 流 变性 能 和耐 老 化 性 能 对 于 L T A改性沥 青 的应 用 具有重 要指 导意 义。 L 研 究 了 掺量 对沥青 流变性能 的影响,
图 2显 示 了未 改 性 沥青 和 T A改 性 沥 青 的 L 相位角 6与 温度 的关 系 。从 图 2中 可 以 看 出 , 随 着 T A掺量 的增加 , L 改性 沥 青 的 明 显低 于基 质 沥青 , 明 T A的添加 能够赋 予 沥 青更 多 的弹 性 表 L 成分 。主要 原 因 可 归 结 为 T A含 有 较 高 含 量 的 L
作 者简介 :张恒龙 ,男 ,湖北 巴东 ,博 士研究生 ,武汉理 工大学材料学院 ,主要从事沥青基材料研究。
第3 期
张恒龙等 ・ L T A改性沥青流变和老化性能 的研究
2 3
沥青 也采用 与改性 沥青 相 同 的处 理过 程 ,得到空
白试样 。
2 1 2 T A 对 沥青相 位角 的影 响 . . L
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