JP2003089560A - コンクリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製品、複合コンクリート製品 - Google Patents
コンクリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製品、複合コンクリート製品Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
- C04B18/165—Ceramic waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Ceramic Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 瓦廃材をコンクリート用の混和材として有効
に活用する。 【解決手段】 粉砕した瓦廃材を粒径３mm以下に粒度調
整し、微粉化処理して混和材とする。混和材は、セメン
ト、骨材、水とともに混練して硬化させ、高品質のコン
クリート製品に成形することができる。
に活用する。 【解決手段】 粉砕した瓦廃材を粒径３mm以下に粒度調
整し、微粉化処理して混和材とする。混和材は、セメン
ト、骨材、水とともに混練して硬化させ、高品質のコン
クリート製品に成形することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、産業廃棄物とし
て排出される瓦廃材を有効に活用することができるコン
クリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製
品、複合コンクリート製品に関する。
て排出される瓦廃材を有効に活用することができるコン
クリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製
品、複合コンクリート製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】住宅等の建築物の屋根材として使用され
ている瓦は、建築物の建替えや増改築、屋根の葺替えな
どにより、瓦廃材として多量に発生する。
ている瓦は、建築物の建替えや増改築、屋根の葺替えな
どにより、瓦廃材として多量に発生する。
【０００３】かかる瓦廃材は、埋立地に搬入し、埋立材
として使用するのが普通であるが、そのまま適当な場所
に野積みして放置されることも少なくない。
として使用するのが普通であるが、そのまま適当な場所
に野積みして放置されることも少なくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、瓦廃材は、一般に湾曲する板状であるから、埋
立地にまで搬送する際の運搬効率が悪い上、埋立材とし
て使用しても、地中に空隙が発生し易く、得られる地盤
強度が劣悪であり、必ずしも最良の処理方法とはいい難
い。なお、瓦廃材は、粉砕してコンクリート用の骨材と
して再利用することも可能であるが、粉砕時に大量に発
生する粉塵や、粒径３mm以下の微細な粉砕物は、適切な
利用用途がないのが現状である。
ときは、瓦廃材は、一般に湾曲する板状であるから、埋
立地にまで搬送する際の運搬効率が悪い上、埋立材とし
て使用しても、地中に空隙が発生し易く、得られる地盤
強度が劣悪であり、必ずしも最良の処理方法とはいい難
い。なお、瓦廃材は、粉砕してコンクリート用の骨材と
して再利用することも可能であるが、粉砕時に大量に発
生する粉塵や、粒径３mm以下の微細な粉砕物は、適切な
利用用途がないのが現状である。
【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、瓦廃材のポゾラン活性に着目すること
によって、粉塵を含む瓦廃材を有効に活用して処理する
ことができるコンクリート用の混和材と、それを使用す
るコンクリート製品、複合コンクリート製品を提供する
ことにある。
術の問題に鑑み、瓦廃材のポゾラン活性に着目すること
によって、粉塵を含む瓦廃材を有効に活用して処理する
ことができるコンクリート用の混和材と、それを使用す
るコンクリート製品、複合コンクリート製品を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、瓦廃材を粉砕し
て粒径３mm以下に粒度調整してなることをその要旨とす
る。
めのこの出願に係る第１発明の構成は、瓦廃材を粉砕し
て粒径３mm以下に粒度調整してなることをその要旨とす
る。
【０００７】なお、瓦廃材は、粒度調整後、微粉化処理
することができる。
することができる。
【０００８】第２発明の構成は、第１発明に係るコンク
リート用の混和材と、結合材、骨材、水とを混練し、硬
化させてなることをその要旨とする。
リート用の混和材と、結合材、骨材、水とを混練し、硬
化させてなることをその要旨とする。
【０００９】第３発明の構成は、第２発明に係るコンク
リート製品に補強材を組み合わせてなることをその要旨
とする。
リート製品に補強材を組み合わせてなることをその要旨
とする。
【００１０】
【作用】かかる第１発明の構成によるときは、瓦廃材
は、粉砕して粒径３mm以下に粒度調整することにより、
フライアッシュやボトムアッシュに代わるコンクリート
用の混和材として有効に利用することができる。瓦廃材
は、多孔質である上、ケイ酸塩を多量に含んでおり、ポ
ゾラン活性を有するので、セメントの水和反応によって
生成する水酸化カルシウムと常温において化合し、不溶
性のケイ酸カルシウムを作り、コンクリートを緻密化し
てひび割れを防止するとともに、硫酸塩による浸食やア
ルカリ骨材反応を抑制することができるからである。た
だし、瓦廃材は、ロールクラッシャによって粉砕し、複
数段の振動ふるいを介して粒径３mm以下に粒度調整する
のがよい。なお、瓦廃材は、１０００〜１３００℃にお
いて焼成されているから、有害な鉛の溶出量を０．００
５mg／ｌ未満とし、極めて小さく抑えることができる。
は、粉砕して粒径３mm以下に粒度調整することにより、
フライアッシュやボトムアッシュに代わるコンクリート
用の混和材として有効に利用することができる。瓦廃材
は、多孔質である上、ケイ酸塩を多量に含んでおり、ポ
ゾラン活性を有するので、セメントの水和反応によって
生成する水酸化カルシウムと常温において化合し、不溶
性のケイ酸カルシウムを作り、コンクリートを緻密化し
てひび割れを防止するとともに、硫酸塩による浸食やア
ルカリ骨材反応を抑制することができるからである。た
だし、瓦廃材は、ロールクラッシャによって粉砕し、複
数段の振動ふるいを介して粒径３mm以下に粒度調整する
のがよい。なお、瓦廃材は、１０００〜１３００℃にお
いて焼成されているから、有害な鉛の溶出量を０．００
５mg／ｌ未満とし、極めて小さく抑えることができる。
【００１１】微粉化処理した瓦廃材は、コンクリートの
ワーカビリチーを低下させることがなく、良好なポゾラ
ン活性を発現することができる。なお、瓦廃材は、たと
えばボールミルを使用して、ブレーン比表面積１０００
〜４０００cm2 ／ｇ程度に微粉化処理することが好まし
い。瓦廃材の粒径が大きいと、ブレーン比表面積が小さ
くなり、十分なポゾラン活性を発現し難くなり、粒径が
極端に小さいと、取扱いが難しくなるからである。ま
た、このようにして微粉化処理した瓦廃材には、粉砕時
に発生する粉塵を捕集して混入することができる。
ワーカビリチーを低下させることがなく、良好なポゾラ
ン活性を発現することができる。なお、瓦廃材は、たと
えばボールミルを使用して、ブレーン比表面積１０００
〜４０００cm2 ／ｇ程度に微粉化処理することが好まし
い。瓦廃材の粒径が大きいと、ブレーン比表面積が小さ
くなり、十分なポゾラン活性を発現し難くなり、粒径が
極端に小さいと、取扱いが難しくなるからである。ま
た、このようにして微粉化処理した瓦廃材には、粉砕時
に発生する粉塵を捕集して混入することができる。
【００１２】第２発明の構成によるときは、第１発明に
係る混和材と、結合材、骨材、水とを混練してモルタル
状の流動体とし、施工面に打設したり型枠に投入したり
して硬化させ、任意のコンクリート製品に成形すること
ができる。なお、結合材は、ポルトランドセメント、ホ
ワイトセメントなどの一般的なセメントの他、水硬性石
灰、アルミナセメント、超速硬セメント、グラウト用セ
メント、油井セメント、耐酸セメントなどの特殊セメン
トを使用することができる。
係る混和材と、結合材、骨材、水とを混練してモルタル
状の流動体とし、施工面に打設したり型枠に投入したり
して硬化させ、任意のコンクリート製品に成形すること
ができる。なお、結合材は、ポルトランドセメント、ホ
ワイトセメントなどの一般的なセメントの他、水硬性石
灰、アルミナセメント、超速硬セメント、グラウト用セ
メント、油井セメント、耐酸セメントなどの特殊セメン
トを使用することができる。
【００１３】第３発明の構成によるときは、補強材は、
第２発明に係るコンクリート製品を補強し、全体強度を
向上させることができる。なお、補強材は、コンクリー
ト製品に埋め込む鉄筋や繊維製品、合成樹脂製品の他、
コンクリート製品に対して一体または別体に積層するコ
ンクリート製や金属製、合成樹脂製などのパネル材を使
用することができる。なお、コンクリート製の補強材
は、第２発明のコンクリート製品と同一構成のコンクリ
ートとしてもよく、透水性を備えるものであってもよ
い。
第２発明に係るコンクリート製品を補強し、全体強度を
向上させることができる。なお、補強材は、コンクリー
ト製品に埋め込む鉄筋や繊維製品、合成樹脂製品の他、
コンクリート製品に対して一体または別体に積層するコ
ンクリート製や金属製、合成樹脂製などのパネル材を使
用することができる。なお、コンクリート製の補強材
は、第２発明のコンクリート製品と同一構成のコンクリ
ートとしてもよく、透水性を備えるものであってもよ
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００１５】瓦廃材を混和材として使用するコンクリー
ト製品の製造方法の手順の一例を図１に示す。
ト製品の製造方法の手順の一例を図１に示す。
【００１６】すなわち、ロールクラッシャなどを使用し
て瓦廃材を粉砕して粉砕物とする。また、電気集塵器や
フィルタなどを介し、瓦廃材を粉砕する際に発生する粉
塵を捕集する。粉砕物は、振動ふるいなどを介して粒径
３mm以下に粒度調整すると、たとえば０．１５〜２．５
mmの粒径範囲に約９０％の通過重量を有する（図２）。
そこで、これをボールミルなどにより微粉化処理し、粉
砕時に捕集した粉塵を混入してコンクリート用の混和材
とする。混和材は、十分なブレーン比表面積を有する。
て瓦廃材を粉砕して粉砕物とする。また、電気集塵器や
フィルタなどを介し、瓦廃材を粉砕する際に発生する粉
塵を捕集する。粉砕物は、振動ふるいなどを介して粒径
３mm以下に粒度調整すると、たとえば０．１５〜２．５
mmの粒径範囲に約９０％の通過重量を有する（図２）。
そこで、これをボールミルなどにより微粉化処理し、粉
砕時に捕集した粉塵を混入してコンクリート用の混和材
とする。混和材は、十分なブレーン比表面積を有する。
【００１７】混和材は、結合材としてのセメント、骨
材、水とともに混練し（図１）、施工現場に打設して硬
化させることにより、道路の舗装材や、建築物の構造駆
体等を含む任意のコンクリート製品に成形することがで
きる。ただし、現場打設に代えて、工場における型込め
としてもよい。
材、水とともに混練し（図１）、施工現場に打設して硬
化させることにより、道路の舗装材や、建築物の構造駆
体等を含む任意のコンクリート製品に成形することがで
きる。ただし、現場打設に代えて、工場における型込め
としてもよい。
【００１８】瓦廃材を混和材とし、山砂などの細骨材を
骨材とし、ポルトランドセメントを結合材とする実施例
の曲げ強度、圧縮強度、水酸化カルシウム生成量の特性
データを図３、図４〜図６に示す。ただし、実施例
（１）は、粒径０．１５mm以下の微粉末状の瓦廃材を混
和材として使用し、実施例（２）は、粒径３mm以下の瓦
廃材を混和材として使用した。実施例（１）、（２）
は、混和材を混入しない比較例（１）、フライアッシュ
を混和材とする比較例（２）に対し、材齢３、７、１
４、２８日の曲げ強度、圧縮強度を比較し、材齢１、
３、７、１４、２８日の水酸化カルシウム生成量を比較
した。なお、曲げ強度、圧縮強度は、ＪＩＳ Ｒ５２０
１ セメントの強さ試験に基づき、４０mm×４０mm×１
６０mmの角柱供試体を使用した。また、水酸化カルシウ
ム生成量は、熱重量測定によって求めた。
骨材とし、ポルトランドセメントを結合材とする実施例
の曲げ強度、圧縮強度、水酸化カルシウム生成量の特性
データを図３、図４〜図６に示す。ただし、実施例
（１）は、粒径０．１５mm以下の微粉末状の瓦廃材を混
和材として使用し、実施例（２）は、粒径３mm以下の瓦
廃材を混和材として使用した。実施例（１）、（２）
は、混和材を混入しない比較例（１）、フライアッシュ
を混和材とする比較例（２）に対し、材齢３、７、１
４、２８日の曲げ強度、圧縮強度を比較し、材齢１、
３、７、１４、２８日の水酸化カルシウム生成量を比較
した。なお、曲げ強度、圧縮強度は、ＪＩＳ Ｒ５２０
１ セメントの強さ試験に基づき、４０mm×４０mm×１
６０mmの角柱供試体を使用した。また、水酸化カルシウ
ム生成量は、熱重量測定によって求めた。
【００１９】実施例（１）、（２）は、混和材を混入し
ないいわゆる１：３モルタルに相当する比較例（１）に
比して、ほぼ同程度の曲げ強度、圧縮強度を発現し、水
酸化カルシウム生成量が１０〜２０％程度減少した。ま
た、混和材としてフライアッシュを使用する比較例
（２）と遜色がない曲げ強度、圧縮強度、水酸化カルシ
ウム生成量を実現することができた。
ないいわゆる１：３モルタルに相当する比較例（１）に
比して、ほぼ同程度の曲げ強度、圧縮強度を発現し、水
酸化カルシウム生成量が１０〜２０％程度減少した。ま
た、混和材としてフライアッシュを使用する比較例
（２）と遜色がない曲げ強度、圧縮強度、水酸化カルシ
ウム生成量を実現することができた。
【００２０】なお、図１において、粉砕物は、微粉化処
理を施すことなく、そのまま混和材としてもよい。ただ
し、このときの粉砕物は、それ自体の粒径分布が微細側
に偏っていることにより、または多量の粉塵を混入する
ことにより、必要十分なブレーン比表面積を有するもの
とする。
理を施すことなく、そのまま混和材としてもよい。ただ
し、このときの粉砕物は、それ自体の粒径分布が微細側
に偏っていることにより、または多量の粉塵を混入する
ことにより、必要十分なブレーン比表面積を有するもの
とする。
【００２１】
【他の実施の形態】図１の製造工程によって製造するコ
ンクリート製品Ａは、補強材Ｂと組み合わせて複合コン
クリート製品Ｃとしてもよい（図７）。補強材Ｂは、た
とえばコンクリート製のパネル材であって、図示しない
接着剤を介してコンクリート製品Ａに積層されている。
なお、補強材Ｂは、コンクリート製品Ａと一体に形成し
てもよい。また、補強材Ｂは、コンクリート製品Ａと同
一成分のコンクリートであってもよく、透水性を備えて
いてもよい。ただし、補強材Ｂは、コンクリート製に代
えて、合成樹脂製や金属製などのパネル材であってもよ
い。
ンクリート製品Ａは、補強材Ｂと組み合わせて複合コン
クリート製品Ｃとしてもよい（図７）。補強材Ｂは、た
とえばコンクリート製のパネル材であって、図示しない
接着剤を介してコンクリート製品Ａに積層されている。
なお、補強材Ｂは、コンクリート製品Ａと一体に形成し
てもよい。また、補強材Ｂは、コンクリート製品Ａと同
一成分のコンクリートであってもよく、透水性を備えて
いてもよい。ただし、補強材Ｂは、コンクリート製に代
えて、合成樹脂製や金属製などのパネル材であってもよ
い。
【００２２】複数のコンクリート製品Ａ、Ａ…は、共通
の補強材Ｂ上に敷き並べて積層し（図８（Ａ））、補強
材Ｂを介して建築物の外壁材や床材などに使用可能な複
合コンクリート製品Ｃとすることができる。なお、コン
クリート製品Ａ、Ａ…は、図示以外の任意の形態に配列
してもよく、各コンクリート製品Ａは、正方形や長方形
の他、三角形を含む任意の多角形に形成してもよい。
の補強材Ｂ上に敷き並べて積層し（図８（Ａ））、補強
材Ｂを介して建築物の外壁材や床材などに使用可能な複
合コンクリート製品Ｃとすることができる。なお、コン
クリート製品Ａ、Ａ…は、図示以外の任意の形態に配列
してもよく、各コンクリート製品Ａは、正方形や長方形
の他、三角形を含む任意の多角形に形成してもよい。
【００２３】複合コンクリート製品Ｃは、鉄筋を縦横に
組み合わせて形成する補強材Ｂをコンクリート製品Ａに
埋め込んで形成してもよい（図８（Ｂ））。補強材Ｂ
は、コンクリート製品Ａを補強し、強度を向上させるこ
とができる。なお、補強材Ｂは、鉄筋に代えて、合成樹
脂繊維や炭素繊維などの繊維製品、合成樹脂製品などを
使用してもよい。
組み合わせて形成する補強材Ｂをコンクリート製品Ａに
埋め込んで形成してもよい（図８（Ｂ））。補強材Ｂ
は、コンクリート製品Ａを補強し、強度を向上させるこ
とができる。なお、補強材Ｂは、鉄筋に代えて、合成樹
脂繊維や炭素繊維などの繊維製品、合成樹脂製品などを
使用してもよい。
【００２４】以上の説明において、コンクリート製品Ａ
は、タイルや、歩道などの敷設用のインタロッキング
や、側溝用、法面施工用などの二次製品として形成する
他、鉢、擬木等の一般にコンクリートによって作られる
任意の製品として成形することができる。
は、タイルや、歩道などの敷設用のインタロッキング
や、側溝用、法面施工用などの二次製品として形成する
他、鉢、擬木等の一般にコンクリートによって作られる
任意の製品として成形することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、瓦廃材を粉砕して粒径３mm以下に粒度
調整することによって、瓦廃材は、良好なポゾラン活性
を有するので、粉塵を含む瓦廃材を有効に活用すること
ができるという優れた効果がある。
１発明によれば、瓦廃材を粉砕して粒径３mm以下に粒度
調整することによって、瓦廃材は、良好なポゾラン活性
を有するので、粉塵を含む瓦廃材を有効に活用すること
ができるという優れた効果がある。
【００２６】第２発明によれば、第１発明に係る混和材
と、結合材、骨材、水とを混練して硬化させることによ
って、十分な強度、耐久性を実現することができるか
ら、道路の舗装材、建築物の構造駆体を含むあらゆる用
途に好適に使用することができる。
と、結合材、骨材、水とを混練して硬化させることによ
って、十分な強度、耐久性を実現することができるか
ら、道路の舗装材、建築物の構造駆体を含むあらゆる用
途に好適に使用することができる。
【００２７】第３発明によれば、第２発明に係るコンク
リート製品に補強材を組み合わせることによって、高強
度の複合コンクリート製品を作ることができる。
リート製品に補強材を組み合わせることによって、高強
度の複合コンクリート製品を作ることができる。
【図１】 製造工程図
【図２】 混和材の粒径加積曲線図
【図３】 特性データを示す図表
【図４】 特性データを示す線図（１）
【図５】 特性データを示す線図（２）
【図６】 特性データを示す線図（３）
【図７】 他の実施の形態を示す斜視図
【図８】 他の実施の形態を示す斜視説明図
Ａ…コンクリート製品
Ｂ…補強材
Ｃ…複合コンクリート製品
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 内川 浩
石川県石川郡野々市町扇が丘７番１号 学
校法人 金沢工業大学内
Ｆターム(参考） 4G012 PA04 PA28
Claims (4)
- 【請求項１】 瓦廃材を粉砕して粒径３mm以下に粒度調
整してなるコンクリート用の混和材。 - 【請求項２】 前記瓦廃材は、粒度調整後、微粉化処理
することを特徴とする請求項１記載のコンクリート用の
混和材。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のコンクリ
ート用の混和材と、結合材、骨材、水とを混練し、硬化
させてなるコンクリート製品。 - 【請求項４】 請求項３記載のコンクリート製品に補強
材を組み合わせてなる複合コンクリート製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275712A JP2003089560A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | コンクリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製品、複合コンクリート製品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275712A JP2003089560A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | コンクリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製品、複合コンクリート製品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003089560A true JP2003089560A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19100527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001275712A Pending JP2003089560A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | コンクリート用の混和材と、それを使用するコンクリート製品、複合コンクリート製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003089560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018063073A (ja) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 株式会社ホクコン | 地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000185955A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Rivall:Kk | 化粧不焼成タイルの製造方法 |
| JP2002020155A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Maruhachi:Kk | コンクリート廃材・ガラス入り生コン及び瓦・陶磁器入り生コン |
| JP2002136886A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-05-14 | Taiheiyo Cement Corp | セメント成形品廃材の粉砕処理方法、及びセメント成形品廃材のリサイクル方法 |
-
2001
- 2001-09-11 JP JP2001275712A patent/JP2003089560A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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