CN117805350A - 一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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CN117805350A CN202311861479.3A CN202311861479A CN117805350A CN 117805350 A CN117805350 A CN 117805350A CN 202311861479 A CN202311861479 A CN 202311861479A CN 117805350 A CN117805350 A CN 117805350A
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廖劲松
李福海
龚静
赵雷
李辉
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Chongqing Baima Shipping Development Co ltd
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Abstract

本申请实施例提供的一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质,属于骨料处理领域。该方法包括获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。本申请能够快速地预估出最优烘干时间,使得骨料能够达到最优烘干程度,避免后续修复过慢,提升整体设备效率。

Description

一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及骨料处理领域,具体而言,涉及一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
对于劣质骨料的应用,目前主要采用的是Ca+或纳米硅酸盐材料渗透结晶材料进行修复强化,但是由于骨料自身的裂隙和内部孔隙的存在,导致骨料通常含有一定的孔隙水在内部。这些存在于骨料内部的水在渗透结晶材料修复过程中一方面会稀释修复材料,降低其修复强化效果;另一方面会降低修复材料浸入骨料的速度,降低修复效率。因此,为了保证骨料的修复效果、避免材料的浪费、提升修复补强效率,需要将待修复补强骨料修复时的干燥程度控制在一个合理范围内。
但在目前的骨料的烘干应用研究中,通常是根据骨料的岩性种类和已有实际经验来确定骨料的烘干温度和烘干时间,主要目的是为了提升骨料的烘干效率,或者达到绝对干燥避免残留孔隙含水影响混凝土正常浇筑,因此并没有基于骨料孔隙特性差异而考虑选择相对应的骨料的烘干时间及温度。但在劣质骨料的干燥修复过程中,对于修复补强工艺而言骨料通常达到一定的烘干程度则不会影响后续修复补强鲜果。这种差异就造成了骨料补强修复工艺不能沿用现有的烘干技术。因为对于某些骨料而言,烘干的时间并不是越久越好,太过干燥则会导致干燥设备使用率降低、能耗提升;相反,某些骨料若烘干的程度不够则会导致内部存在残留水,引发后续修复过慢,使得整体设备效率降低等问题。
因此,如何解决上述问题是目前亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质,旨在改善上述问题。
第一方面,本申请提供的一种骨料烘干时间预估方法,获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;
根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;
获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;
根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。
可选地,所述最优烘干含水率满足:
其中,Q表示所述预设压碎值,ω表示所述最优烘干含水率。
可选地,所述最优烘干时间满足:
其中,T为烘干温度,h为最优烘干时间,ω0为所述初始含水率,为所述初始孔隙率,ω为所述最优烘干含水率。
可选地,所述根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间,包括:
确定所述待测骨料的烘干温度;
在所述烘干温度下,根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率确定所述待测骨料的最优烘干时间。
可选地,所述获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值,包括:
确定所述待测骨料的骨料特征信息;
从预设数据库中获取所述骨料特征信息所对应的补强修复后的预设压碎值。
可选地,所述确定所述待测骨料的骨料特征信息,包括:
确定所述待测骨料的骨料类型以及骨料等级。
第二方面,本申请提供的一种骨料烘干时间预估装置,所述装置包括:
第一获取单元,用于获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;
第一处理单元,用于根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;
第二获取单元,用于获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;
第二处理单元,用于根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。
第三方面,本申请提供的一种电子设备,包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令时,实现如第一方面任一项所述的骨料烘干时间预估方法。
第四方面,本申请提供的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理设备运行时执行如第一方面的任一项所述的骨料烘干时间预估方法的步骤
上述本申请提供的一种骨料烘干时间预估方法、装置、电子设备及介质,本申请通过获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间,从而能够快速地预估出最优烘干时间,使得骨料能够达到最优烘干程度,避免后续修复过慢,提升整体设备效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请第一实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请第二实施例提供的一种骨料烘干时间预估方法的流程图;
图3-1为图2所示的一种骨料烘干时间预估方法中含水率与烘干时间拟合关系的示意图;
图3-2为图2所示的一种骨料烘干时间预估方法中孔隙率与烘干时间拟合关系的示意图;
图3-3为图2所示的一种骨料烘干时间预估方法中烘干时间与含水率的验证示意图;
图3-4为图2所示的一种骨料烘干时间预估方法中压碎值与含水率的验证示意图;
图4为本申请第三实施例提供的一种骨料烘干时间预估装置的功能模块示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
第一实施例
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,在本申请中可以通过图1所示的示意图来描述用于实现本申请实施例的骨料烘干时间预估方法示例的电子设备100。
如图1所示的一种电子设备的结构示意图,电子设备100包括一个或多个处理器102、一个或多个存储装置104、输入装置106、输出装置108,这些组件通过总线系统和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意,图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的,而非限制性的,根据需要,所述电子设备可以具有图1示出的部分组件,也可以具有图1未示出的其他组件和结构。
所述处理器102可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元,并且可以控制所述电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。
应理解,在本申请实施例中的处理器102可以是中央处理单元(centralprocessing unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储装置104可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质。
应理解,本申请实施例中的存储装置104可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的随机存取存储器(random accessmemory,RAM)可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledata rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
其中,在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器102可以运行所述程序指令,以实现下文所述的本申请实施例中(由处理器实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据,例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
所述输入装置106可以是用户用来输入指令的装置,并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。
第二实施例:
参照图2所示的一种骨料烘干时间预估方法的流程图,该方法具体包括如下步骤:
步骤S201,获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值。
作为一种实施方式,步骤S201,包括:确定所述待测骨料的骨料特征信息;从预设数据库中获取所述骨料特征信息所对应的补强修复后的预设压碎值。
可选地,骨料特征信息包括骨料类型以及骨料等级。如骨料为碎石或者是卵石,其等级可以是I级、II级或III级。
需要说明的是,本申请不限定如何确定骨料特征信息,其特征信息的获取可以采用人工识别,也可以采用其他方式,在此,不作具体限定。
其中,预设数据库可以是以数据表的方式进行存储,也可以是采用其他方式,在此,不作具体限定。
举例来说,如表1所示,为卵石和碎石对应的预设压碎值:
表1
其中,对于不同骨料类型来说,其对应的等级不同,预设压碎值的上限值也不同。
需要说明的是,本申请中所述的预设压碎值即为上限值。如骨料为碎石,其等级为I级,则其预设压碎值为10%。
步骤S202,根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率。
其中,所述最优烘干含水率满足:
其中,Q表示所述预设压碎值,ω表示所述最优烘干含水率。
继续以表1中的预设压碎值为例,假设要求补强修复后的压碎值最大限用值Qmax=10.0%,则根据建立的不同烘干含水率与骨料修复压碎值的数学预测模型(即最优烘干含水率数学表达式),计算得到烘干含水率限额值即为此种类型骨料的最优烘干程度。
步骤S203,获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率。
其中,初始含水率可以通过获取所述待测骨料的质量的方式来得到。而对于初始孔隙率可以采用MIP压汞测试获取骨料的初始岩性数据。
步骤S204,根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。
作为一种实施方式,步骤S204,包括:确定所述待测骨料的烘干温度;在所述烘干温度下,根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率确定所述待测骨料的最优烘干时间。
其中,所述最优烘干时间满足:
其中,T为烘干温度,h为最优烘干时间,ω0为所述初始含水率,为所述初始孔隙率,ω为所述最优烘干含水率。
也就是说,在本申请中,能够通过最优烘干含水率来描述烘干温度和最优烘干时间之间的函数关系,以便于利用该函数关系在确定烘干温度的情况下,快速确定不同骨料的烘干时间,以便于加快修复过程和提升整体设备的使用效率,从而避免过度的烘干造成能效浪费;又可以避免烘干程度不够导致的修复效果折减情况,以期达到提升修复补强材料修复效果和效率的最终目标。
其中,关于最优烘干时间函数的推导过程如下:
(1)骨料的选取:根据GB/T 14684-2022《建设用砂》选取满足工程使用标准的骨料粒径,然后测试在一定取量下的骨料初始重量,获得骨料在初始状态下的含水率ω0,具体的可以通过以下计算式(1)计算骨料样品的含水率;此外,再通过开展MIP压汞测试获取骨料的初始岩性数据,如初始孔隙率同时根据规范测试骨料的初始压碎值Q0,具体的可以通过以下计算式(2)计算骨料样品的压碎值:
其中:ω为含水率;mk0为试样烘干前质量,单位为克(g);mk1为试样烘干后的质量,单位为克(g)。
其中:Qi为第i单级压碎值指标值;my0,i为各粒级试样试验前的质量,单位为克(g);my1,i为各粒级试样试验后的筛余量,单位为克(g)。
(2)将上述骨料样本置于干燥装置中,初始温度设定值参照规范要求设置烘干温度为105℃,试验中选择初始烘干时间为12小时进行烘干处理,设置烘干测试时间梯度为2小时,即第一次取出时间为烘干开始后2小时,随后依次在开始烘干后4h、6h、8h、10h、12h时刻取出烘干样本,然后开展含水率测试试验记录相应的含水率ωi与MIP试验测试骨料对应时刻的孔隙率得到不同烘干时间下的骨料含水率情况,如下表2所示:
表2不同烘干时间下的骨料含水率变化
对骨料样本在不同烘干时间下的含水率与孔隙率进行回归分析,如图3-1和图3-2所示,得到不同烘干时间与骨料含水率、孔隙率的拟合关系如下算式(3)、(4),R2均大于0.9拟合程度较好:
ω=2.9712e-0.045h (3)
其中:ω为含水率;为孔隙率;h为试样烘干时间,单位为小时(h)
由以上试验数据可以分析:骨料初始含水率越大则不利于骨料的烘干;骨料的初始孔隙率越大和烘干时间越长则有利于骨料的烘干。因此,鉴于此步分析得到的定性关系进行后续的归一化关系式确定。
(3)在进行步骤2的骨料含水率和骨料孔隙率与烘干时间的归一化关系式确定后。综合考虑到骨料初始含水率与孔隙率的影响以及实验中所选固定温度的影响,并通过引入初始含水率影响、孔隙率影响、温度影响,来建立不同的烘干程度对骨料含水率的影响数学关系式模型,即:
其中,并对上述公式进行验证如图3-3所示,具有较高的精确度。
其中,最优烘干含水率的推导如下:
取出不同烘干时间的岩石骨料,开展骨料的修复补强试验(本发明中选取了纳米硅酸盐材料渗透结晶材料,其他工程情况可待骨料类型而用),再开展补强后的压碎值测试并记录相应的压碎值Qii,得到不同烘干时间下的的骨料修复情况,如上述表3所示:
表3
根据上述数据,对样本在不同烘干时间后进行的骨料强化后的压碎值进行回归分析,如图3-4所示,其中考虑到后续修复补强工艺的流程影响(如环境温度、补强液浸泡深度等工艺差异),在建立数学式关系模型时引入了补强环境影响系数α=1.02用以弥补后续工艺造成影响,得到不同烘干含水率与骨料修复压碎值的数学预测模型关系如下算式,
其中预测误差为6.6%,预测结果较为准确。
综上所述,本申请提供的一种骨料烘干时间预估方法,可以有效确认骨料在不同的烘干程度下的骨料的自身物理特性,可以有效避免现有技术在固定烘干时间下的研究局限性以及烘干程度与骨料修复过程不匹配的问题,从而加快修复过程和提升整体设备的使用效率。另外,通过测试骨料烘干含水率、孔隙率、修复压碎值等数据,可以分析得到的烘干-渗透固化修复效果的归一关系,可以分析得到干燥程度与修复效果的最佳匹配,可以指导在修未来实际工程应用中关于烘干骨料如何确定烘干程度。
第三实施例:
参见图4所示的一种骨料烘干时间预估装置,该骨料烘干时间预估装置500包括:第一获取单元510、第一处理单元520、第二获取单元530和第二处理单元540。其中,各个单元的具体功能如下:
第一获取单元510,用于获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;
第一处理单元520,用于根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;
第二获取单元530,用于获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;
第二处理单元540,用于根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。
需要说明的是,该骨料烘干时间预估装置500的具体功能请参照方法实施例的描述,在此,不再赘述。
进一步,本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理设备运行时执行上述实施例二提供的任一项骨料烘干时间预估方法的步骤。
本申请实施例所提供的一种骨料烘干时间预估方法、装置的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
需要说明的是,上述实施例,可以全部或部分地通过软件、硬件(如电路)、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时,上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系,但也可能表示的是一种“和/或”的关系,具体可参考前后文进行理解。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (9)

1.一种骨料烘干时间预估方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;
根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;
获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;
根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述最优烘干含水率满足:
其中,Q表示所述预设压碎值,ω表示所述最优烘干含水率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述最优烘干时间满足:
其中,T为烘干温度,h为最优烘干时间,ω0为所述初始含水率,为所述初始孔隙率,ω为所述最优烘干含水率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间,包括:
确定所述待测骨料的烘干温度;
在所述烘干温度下,根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率确定所述待测骨料的最优烘干时间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值,包括:
确定所述待测骨料的骨料特征信息;
从预设数据库中获取所述骨料特征信息所对应的补强修复后的预设压碎值。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述确定所述待测骨料的骨料特征信息,包括:
确定所述待测骨料的骨料类型以及骨料等级。
7.一种骨料烘干时间预估装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取单元,用于获取待测骨料在补强修复后的预设压碎值;
第一处理单元,用于根据所述预设压碎值计算所述待测骨料的最优烘干含水率;
第二获取单元,用于获取所述待测骨料的初始含水率和初始孔隙率;
第二处理单元,用于根据所述初始含水率、所述初始孔隙率和所述最优烘干含水率预估所述待测骨料的最优烘干时间。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令时,实现如权利要求1至6任一项所述的骨料烘干时间预估方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理设备运行时执行如权利要求1-6的任一项所述的骨料烘干时间预估方法的步骤。
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