Al momento de elegir los equipos de compactación que se utilizan para preparar terrenos, se presentan consideraciones importantes 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 más en contacto las unas con las otras, de manera que se reduzcan los vacíos entre ellas, lo cual se traduce en un mejoramiento 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 deformación que se obtiene al someter el suelo a procesos que aumentan el peso específico seco. Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, 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 las compactación por pasadas. En el caso le método de impacto es la aplicación del principio de que un cuerpo que choca contra una superficie produce una onda de presión que se propaga hasta una mayor profundidad de acción que una presión estática, comunicando a su vez a las partículas una energía oscilatoria que produce un movimiento de estas. Por su parte, la presión se realiza mediante un peso estático, fundamentalmente mediante una elevada presión estática, que debido 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, efectuándose únicamente un encantamiento de los gruesos. Otro de los métodos es la vibración, que trabaja mediante una rápida sucesión de impactos contra la superficie del terreno, propagando hacia abajo trenes de ondas de presión que producen en las partículas movimientos oscilatorios, eliminando la fricción interna de estas, que se acoplan entre si fácilmente y alcanzan densidades elevadas. Es pues, un efecto de ordenación en que los granos más pequeños rellenan los huecos que 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 se trabaja y la energía aplicada. Sin embargo, una de las aplicaciones más usadas es compactar el terreno por medio de pasadas, utilizando un equipo pesado.

 

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

 

 

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 grano fino (limos y arcillas) requieren capas de 15 a 20 cm para ser trabajados. A menudo es necesario contar con más de un tipo de compactador para generar un relleno de calidad, en el menor tiempo posible y al costo más bajo. Dado que un proyecto de mejoramiento del terreno requiere de la vigilancia y la toma continua de resultados, si no se consigue la densidad 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 las vibrocompactadoras 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 los equipos más solicitados para las compactaciones de menor cuantía o tamaño, especialmente para el adoquinado de calles y aceras.

 

JCB considera como factores primordiales a la hora de escogencia de equipos que puedan trabajar en áreas estrechas y en 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 se requiere tener de estos equipos, en qué espacio se van a usar y qué tipo de material se va a compactar. El mismo criterio utiliza la empresa Harsco Infraestructure a la hora de escoger el tipo de maquinaria para ofrecer a sus cliente, pero además incluye un criterio adicional, el cual se refiere a la profundidad a la cual se desea compactar, ya que de eso dependerá 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 del terreno y el área a ser compactada, determinarán el rendimiento del equipo. La cual es una de las recomendaciones que Fiorazio de Panamá da a sus clientes.

 

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

 

Adicionalmente es importante conocer las características de cada tipo de maquinaria y las recomendaciones de uso, lo cual 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 de uno, dos o tres cilindros, en función del área de contacto para lograr una mayor presión sobre el terreno, de ahí que la mayor cantidad de cilindros logrará una mayor superficie tratada. Se usa por lo general en suelos granulares o poco plásticos, para concreto asfáltico en caliente, en tareas de acabado en capas de base y para el sellado de capas. 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 de acero. Ejerce presiones muy altas, por lo que se emplea con éxito en materiales que requieren disgregación, como arcillas, 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 aro interrumpido. 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, pues facilitan el reacomodo de los granos. Pueden tener uno o dos rodillos y funcionan por una combinación de presión y vibración, 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. Es eficiente 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 más bajas con una compactación uniforme. Las llantas posteriores están traslapadas respecto a la posición de las delanteras, para cubrir la superficie entre ellas y lograr una cobertura completa de la superficie.  Se usan en proyectos de mediana o pequeña envergadura, fundamentalmente en materiales de base granular, en la compactación 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 lado correspondiente cae al suelo, generando el impacto adecuado para compactar en regiones áridas o suelos con bajo contenido de humedad. Pueden usarse en un amplio rango de materiales, como roca, arena, grava, limo y arcilla, y manejarse con capas de hasta 90 cm. Como impactan el suelo con una gran energía, se logra la densidad en un rango 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 de capa sea pequeño (10 cm aproximadamente). El contenido de humedad se controla cuidadosamente y se logra suficiente cobertura. Se debe controlar el número de pasadas y el espesor de la capa para garantizar buenos resultados.

• Rodillo compactador con operador a pie
. Es de poca resistencia y fácil de operar. Está diseñado para una compactación eficiente de arena, grava, tierra y asfalto, especialmente en las bases y superficies de estacionamientos, calles, carriles para bicicletas y superficies de 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 una superficie de calles de alta calidad. Su peso de vibración ronda los 500 kg y su velocidad de avance va de los 0 a los 3 km/h. Los rodillos vibratorios con conductor a pie están diseñados para la compactación de toda clase de suelos y superficies asfálticas. Las máquinas poseen una combinación óptima de fuerza centrífuga, frecuencia de vibración y peso estático, lo que produce un excelente efecto de compactación en diversos materiales. Están provistos de un productor de vibraciones no dirigidas, que emite una vibración circular de un solo sentido. El vibrador está fijado al bastidor inferior y con ambos tambores. El impulsor es accionado desde el motor por medio de correas de transmisión y un embrague centrífugo. El interruptor del embrague, la palanca de mando de desplazamiento y el interruptor de paro del motor están colocados en la barra de mando, al alcance del operario. El desplazamiento 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 tambores mediante una cadena de transmisión y piñones. El sistema hidrostático de desplazamiento también incluye el depósito de aceite hidráulico y el sistema de filtración de aceite. La velocidad se puede controlar sin escalones desde 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 un rendimiento de compactación de hasta 300 m2 por hora. Son aptos para casi cualquier trabajo, sin embargo, por su cobertura se recomienda su uso en espacios confinados o de menor envergadura, como zanjas o drenajes. Sin problema 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 centrífuga que va desde los 12  hasta los 30 kN, y 50 cm de ancho de placa. Esta bandeja es adecuada para compactar suelos granulares, grava y adoquines. Las bandejas con rociador pueden emplearse en la compactación de asfalto. Sus aplicaciones típicas incluyen compactar suelos con rellenos granulares en redes de agua y teléfono, además de zanjas de ancho mediano, alrededor de tuberías, fundaciones y caminos o aceras para peatones y bicicletas. Las aplicaciones en compactación de asfalto incluyen el parcheo y la reparación de huecos en carreteras. No se aconseja 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 cual se 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 la obra.

 

Algunos equipos que comercializa en mercado

Los equipos menores de compactación que comercializa Resansil, corresponden a la línea compacta de Hamm, la cual varía 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 uso liviano como pesado, que cumplen con las normas de Europa y Estados Unidos, por lo que trabaja con altos estándares de protección 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 llegar a la máxima, el modo de vibración, manual o automático; la posibilidad de elegir la vibración en un rodillo o en los dos y un aspersor de agua con intervalos ajustables, entre otras. Sus motores, con gran potencia, son de tres cilindros para priorizar el 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 alta frecuencia 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 como equipo estándar un sistema que controla las vibraciones y el rocío del agua, que se acciona automáticamente según la velocidad 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 de dimensiones pequeñas, como los descritos, además de otros tipos de compactadores pequeños, de los que se describirán algunas 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. Por ejemplo, un apisonador Wacker BS60-2i tiene un rendimiento aproximado de 1760 pies cuadrados de compactación por hora y un rodillo pata de cabra RT82-SC2 Wacker, rinde aproximadamente 10 654 pies cuadrados de compactación por hora, 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 al mantenimiento 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 de compactación, ya que es el área de contacto lo que determina la máxima densidad seca, de manera que cuanto mayor sea el 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 de repuesto 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 amplio stock 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 son los rodillos compactadores dobles.

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

Capacitación para el manejo de los equipos: Durante la entrega técnica, el distribuidor capacita el cliente de las operaciones básicas del equipo y además, el centro de capacitación en Brasil y el distribuidor están habilitados para proveer 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, es de 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 compactadores tripulados y no tripulados, minicargadores con rodo compactador.

Servicio de mantenimiento y reparación: Se ofrece servicio de venta de equipo nuevo y usado, alquiler con mantenimiento incluido, 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 C VV, 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 apoyar en el mantenimiento preventivo y correctivo de sus unidades. El equipo técnico está entrenado directamente en las fábricas 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 operadores y personal de mantenimiento garantizan la inversión de los clientes, por lo cual durante la entrega técnica del equipo, un grupo de especialistas entrena al personal en áreas como operación, plan de mantenimiento, planos hidráulicos, planos eléctricos, manual de partes y métodos constructivos.

Rendimiento estimado del equipo menor: En la compactación, el rendimiento depende directamente de la naturaleza del suelo o tipo de mezcla asfáltica y el espesor, ya que estas variables definirán mayor o menor cantidad de pases y esto determinará 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 y VMR75, planchas vibratorias unidireccionales y reversibles VMF70, 90, 130, VMP 8, 14, 40, 500 y 700, rodillos de doble tambor 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 de garantía 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 parte del 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 general se 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 saltarina modelos RX304, compactadoras de plancha modelos BX8 y BX12, compactadoras de rodillo modelos SX170HP y de doble 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 a compactar, 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 compactador manual 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 los operadores 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 para asfalto. El tamaño depende de la producción necesaria (toneladas de asfalto por hora), el espesor y ancho de la carpeta de asfalto esparcida sobre la superficie.

Servicio de mantenimiento y reparación: Reid & Compañía, S.A., a través de su División Construcción, Agrícola e Industrial, hace el mantenimiento, reparación y venta de repuestos de todas las marcas que representa, con servicio de entrega 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 rodillo vibratorio.

Servicio de mantenimiento y reparación: El Centro de Servicio Capris es responsable de la ejecución de todas las labores de soporte técnico, instalación, mantenimiento correctivo y capacitación de los clientes de Capris S.A. Es un equipo integrado 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 que cuentan con un showroom de más de 6500 m, especialmente acondicionado para ello, o si el cliente lo prefiere llevan los equipos 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 de estos equipos, ya que esto se relaciona directamente con el mantenimiento que se les dé, adicionalmente se debe considerar que los ambientes son los de mayor abrasión. El rendimiento se puede cuantificar en razón de que los equipos no fallen cuando se requieran en el trabajo que están realizando, minimizando los tiempos muertos, aumentando el rendimiento de las horas de trabajo, acortando situaciones tales como no encontrar un repuesto a tiempo o no poder repararlo 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 en sus 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 de campo a operadores, capataces y personal de ingeniería para el buen uso de los equipos y el correcto mantenimiento preventivo. Asimismo, al ser entregada cada máquina, sin importar su cantidad, su entrega se realiza con entrenamiento a personal 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 compactación hora y un rodillo pata de cabra RT82-SC2 Wacker, un rendimiento aproximado de 10,654 pies cuadrados de compactación hora, 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 Marca Wacker, con la cual se tienen alianzas internacionales.

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

Capacitación para el manejo de los equipos: Los asesores de renta están capacitados para el manejo y aplicación de los equipos, 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 por los clientes.

Capacitación para el manejo de los equipos: Efectivamente, cuando es solicitado por el cliente ofrecen entrenamientos en campo 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 compactación por hora.

 

Fuente: Fiorazio de Panamá. Panamá

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