JP2812985B2 - セメント懸濁液組成物 - Google Patents
セメント懸濁液組成物Info
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- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は地盤改良剤として地盤に注入されたり基礎構
造物材料として型枠中に打ち込まれたりするセメント懸
濁液組成物に関するものである。
造物材料として型枠中に打ち込まれたりするセメント懸
濁液組成物に関するものである。
［発明の背景］ 従来、この種の地盤改良剤や基礎構造物材料としては
セメントを水に懸濁させたセメント懸濁液が用いられて
いる。しかし該セメント懸濁液は凝結硬化速度が遅く、
凝結硬化するまでに数時間を要するために凝結硬化前に
セメント懸濁液中のセメントが沈降分離してしまう。そ
のためにセメント懸濁液が不均一になり注入されたセメ
ント懸濁液の一部が凝結硬化するだけで全体的に完全な
凝結硬化が期待できない。そして凝結硬化前にセメント
懸濁液の一部が対象地盤から逸出し、材料損失が大きく
なるうえに環境が汚染されるという問題も生ずる。
セメントを水に懸濁させたセメント懸濁液が用いられて
いる。しかし該セメント懸濁液は凝結硬化速度が遅く、
凝結硬化するまでに数時間を要するために凝結硬化前に
セメント懸濁液中のセメントが沈降分離してしまう。そ
のためにセメント懸濁液が不均一になり注入されたセメ
ント懸濁液の一部が凝結硬化するだけで全体的に完全な
凝結硬化が期待できない。そして凝結硬化前にセメント
懸濁液の一部が対象地盤から逸出し、材料損失が大きく
なるうえに環境が汚染されるという問題も生ずる。
［従来の技術］ このようなセメント懸濁液の問題点を解消するために
従来、種々な改良組成が提供されている。このような改
良組成としてはセメント懸濁液に水ガラスを併用するも
の、セメントとして超早強セメントや急結セメントを用
いるもの、セメントの全部又は一部をアルミナセメント
とし更に所望なれば炭酸カリウム、石膏、石灰等を添加
するもの、アルミン酸アルカリ金属塩をセメント懸濁液
に添加するもの等がある。
従来、種々な改良組成が提供されている。このような改
良組成としてはセメント懸濁液に水ガラスを併用するも
の、セメントとして超早強セメントや急結セメントを用
いるもの、セメントの全部又は一部をアルミナセメント
とし更に所望なれば炭酸カリウム、石膏、石灰等を添加
するもの、アルミン酸アルカリ金属塩をセメント懸濁液
に添加するもの等がある。
しかしながら水ガラスを併用すると凝結硬化物の強度
および耐久性が低下し、特に基礎構造物材料として不適
となり、超早強セメントや急結セメントを用いると凝結
硬化時間が早くなり過ぎて組成物調整中あるいは注入途
中で硬化してしまうおそれがあり、アルミナセメントを
用い所望なれば炭酸カリウム等の添加剤を添加すると凝
結硬化時間は適度に短縮され得るが水／セメント比が非
常に大きく、水和生成物の転移等による強度低下あるい
は強度発現不良が著しく、アルミン酸アルカリ金属塩を
添加するものはいまだ凝結硬化時間の短縮が不十分であ
る。
および耐久性が低下し、特に基礎構造物材料として不適
となり、超早強セメントや急結セメントを用いると凝結
硬化時間が早くなり過ぎて組成物調整中あるいは注入途
中で硬化してしまうおそれがあり、アルミナセメントを
用い所望なれば炭酸カリウム等の添加剤を添加すると凝
結硬化時間は適度に短縮され得るが水／セメント比が非
常に大きく、水和生成物の転移等による強度低下あるい
は強度発現不良が著しく、アルミン酸アルカリ金属塩を
添加するものはいまだ凝結硬化時間の短縮が不十分であ
る。
［発明が解決しようとする問題点］ 先に本発明者らは上記従来の問題点を解決する手段と
して、セメントとアルカリ土類金属水酸化物とリン酸塩
および／または有機カルボン酸（塩）を水に懸濁させた
Ａ液とアルミン酸アルカリ金属塩および炭酸アルカリ金
属塩を水に溶解又は懸濁させたＢ液とを混合注入して成
ることを特徴とするセメント懸濁液組成物を提供した
（特願昭63−26316）しかしながら例えば盛夏期のよう
に水温および外気温が高い場合はＡ液の増粘あるいは凝
結が見られる場合があり、かかる場合はＡ液の圧送不
良、作業の中断等の原因となり、先に提案した方法では
この点がまだ不十分であった。
して、セメントとアルカリ土類金属水酸化物とリン酸塩
および／または有機カルボン酸（塩）を水に懸濁させた
Ａ液とアルミン酸アルカリ金属塩および炭酸アルカリ金
属塩を水に溶解又は懸濁させたＢ液とを混合注入して成
ることを特徴とするセメント懸濁液組成物を提供した
（特願昭63−26316）しかしながら例えば盛夏期のよう
に水温および外気温が高い場合はＡ液の増粘あるいは凝
結が見られる場合があり、かかる場合はＡ液の圧送不
良、作業の中断等の原因となり、先に提案した方法では
この点がまだ不十分であった。
我々はかかる問題点を解決することを目的として鋭意
研究した結果、本発明に到達したものである。
研究した結果、本発明に到達したものである。
［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明の要旨とするところは、セメント、
アルカリ土類金属水酸化物およびリン酸塩を水に溶解ま
たは懸濁させたＡ液と、アルミン酸アルカリ金属塩、炭
酸アルカリ金属塩およびカルボン酸（塩）を水に溶解ま
たは懸濁させたＢ液とからなることを特徴とするセメン
ト懸濁液組成物にある。
アルカリ土類金属水酸化物およびリン酸塩を水に溶解ま
たは懸濁させたＡ液と、アルミン酸アルカリ金属塩、炭
酸アルカリ金属塩およびカルボン酸（塩）を水に溶解ま
たは懸濁させたＢ液とからなることを特徴とするセメン
ト懸濁液組成物にある。
前記セメントとしては、例えば、ポルトランドセメン
トを主体としたものであり、更に高炉セメント、シリカ
セメント、フライアッシュセメント等が混合されても良
い。
トを主体としたものであり、更に高炉セメント、シリカ
セメント、フライアッシュセメント等が混合されても良
い。
前記アルカリ土類金属水酸化物としては、例えば、ベ
リリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物が挙げら
れ、通常入手容易な点から水酸化マグネシウムおよび水
酸化カルシウムの一方または両方が用いられる。これら
のアルカリ土類金属水酸化物はセメントとは直接反応し
ないので望ましくはセメント懸濁液に添加しておくが、
勿論別個に水に溶解または分散しておいても良い。
リリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物が挙げら
れ、通常入手容易な点から水酸化マグネシウムおよび水
酸化カルシウムの一方または両方が用いられる。これら
のアルカリ土類金属水酸化物はセメントとは直接反応し
ないので望ましくはセメント懸濁液に添加しておくが、
勿論別個に水に溶解または分散しておいても良い。
前記リン酸塩としては、例えば、第２リン酸、第３リ
ン酸、テトラポリリン酸、ピロリン酸、ヘキサメタリン
酸、ウルトラポリリン酸、トリポリリン酸のナトリウム
塩およびカリウム塩が挙げられ、これらから選ばれた少
なくとも１種が用いられる。これらのリン酸塩には水和
物も含む。通常、セメントに対して0.1〜５重量％添加
される。
ン酸、テトラポリリン酸、ピロリン酸、ヘキサメタリン
酸、ウルトラポリリン酸、トリポリリン酸のナトリウム
塩およびカリウム塩が挙げられ、これらから選ばれた少
なくとも１種が用いられる。これらのリン酸塩には水和
物も含む。通常、セメントに対して0.1〜５重量％添加
される。
前記カルボン酸（塩）としては、例えば、クエン酸、
クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酒石酸、酒石
酸ナトリウムおよび酒石酸カリウムが挙げられ、これら
から選ばれた少なくとも１種が用いられる。これらのカ
ルボン酸（塩）には水和物も含む。通常、セメントに対
して0.01〜２重量％添加される。
クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酒石酸、酒石
酸ナトリウムおよび酒石酸カリウムが挙げられ、これら
から選ばれた少なくとも１種が用いられる。これらのカ
ルボン酸（塩）には水和物も含む。通常、セメントに対
して0.01〜２重量％添加される。
前記アルミン酸アルカリ金属塩としては、例えば、ア
ルミン酸のリチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカ
リ金属塩であり、通常入手容易な点からカリウム塩およ
びナトリウム塩の一方または両方が用いられ。Ｍをアル
カリ金属とするとM2O/AI2O3（モル比）が0.8〜1.4程度
である。これらのアルミン酸アルカリ金属塩は液体、ま
たは粉体であるが使用に際しては水に溶解または分散さ
せておく。
ルミン酸のリチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカ
リ金属塩であり、通常入手容易な点からカリウム塩およ
びナトリウム塩の一方または両方が用いられ。Ｍをアル
カリ金属とするとM2O/AI2O3（モル比）が0.8〜1.4程度
である。これらのアルミン酸アルカリ金属塩は液体、ま
たは粉体であるが使用に際しては水に溶解または分散さ
せておく。
前記炭酸アルカリ金属塩としては、例えば、炭酸のリ
チウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属塩であ
り、通常入手容易な点からカリウム塩およびナトリウム
塩の一方または両方が用いられる。使用に際しては水に
溶解または分散させておく。
チウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属塩であ
り、通常入手容易な点からカリウム塩およびナトリウム
塩の一方または両方が用いられる。使用に際しては水に
溶解または分散させておく。
本発明のセメント懸濁液組成物において、セメント懸
濁液は通常重量比としてセメント：水の比率が3:1〜0.
6:1程度とされ、アルミン酸アルカリ金属塩は通常２〜2
0重量％の液として調整され、炭酸アルカリ金属塩は通
常２〜20重量％の液として調整される。アルミン酸アル
カリ金属塩と炭酸アルカリ金属塩とは一液中に共存させ
ることができる。アルミン酸アルカリ金属塩と炭酸アル
カリ金属塩の重量比率は、1:1〜1:4程度が好ましく、特
に2:3〜1:3が好ましい。そして上記アルミン酸アルカリ
金属塩はセメントに対して１〜30重量％程度、炭酸アル
カリ金属塩はセメントに対して１〜30重量％程度が通常
添加される。
濁液は通常重量比としてセメント：水の比率が3:1〜0.
6:1程度とされ、アルミン酸アルカリ金属塩は通常２〜2
0重量％の液として調整され、炭酸アルカリ金属塩は通
常２〜20重量％の液として調整される。アルミン酸アル
カリ金属塩と炭酸アルカリ金属塩とは一液中に共存させ
ることができる。アルミン酸アルカリ金属塩と炭酸アル
カリ金属塩の重量比率は、1:1〜1:4程度が好ましく、特
に2:3〜1:3が好ましい。そして上記アルミン酸アルカリ
金属塩はセメントに対して１〜30重量％程度、炭酸アル
カリ金属塩はセメントに対して１〜30重量％程度が通常
添加される。
本発明のセメント懸濁液組成物において、アルカリ土
類金属水酸化物は通常セメントに対して１〜30重量％添
加される。
類金属水酸化物は通常セメントに対して１〜30重量％添
加される。
本発明のセメント懸濁液組成物は通常は上記のように
セメント懸濁液中にアルカリ土類金属水酸化物とリン酸
塩を添加あるいはアルカリ土類金属水酸化物とリン酸塩
の溶液または懸濁液中にセメントを添加したものをＡ液
とし、アルミン酸アルカリ金属塩と炭酸アルカリ金属塩
とカルボン酸（塩）の混合液をＢ液とし、地盤や型枠に
注入する際に両者を混合する。そのためには例えばＹ字
管、２重管等を用い注入直前に該Ａ液と該Ｂ液とを混合
する。
セメント懸濁液中にアルカリ土類金属水酸化物とリン酸
塩を添加あるいはアルカリ土類金属水酸化物とリン酸塩
の溶液または懸濁液中にセメントを添加したものをＡ液
とし、アルミン酸アルカリ金属塩と炭酸アルカリ金属塩
とカルボン酸（塩）の混合液をＢ液とし、地盤や型枠に
注入する際に両者を混合する。そのためには例えばＹ字
管、２重管等を用い注入直前に該Ａ液と該Ｂ液とを混合
する。
［作用および発明の効果］ アルカリ土類金属水酸化物はセメントとは直接反応し
ないが、アルミン酸アルカリ金属塩および炭酸アルカリ
金属塩と直ちに反応してセメントに対して極めて大きな
凝結硬化促進作用を示す。更にリン酸塩を共存させれば
該Ａ液および該Ｂ液の練り置きに対する安定性が向上す
る。また該Ｂ液にカルボン酸（塩）を共存させればゲル
タイムをある程度任意に設定することができるばかりで
なく相乗効果によって凝結硬化後の強度発現が著しく促
進される。また高温時の該Ａ液の増粘あるいは凝結の発
生の心配がなくなる。また本発明のセメント懸濁液組成
物において水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを該
Ｂ液側へ添加することによりゲルタイムが調整されるば
かりでなく該Ｂ液中でのアルミニウム水酸化物の生成を
抑制する効果がある。また必要に応じて該Ａ液側あるい
は該Ｂ液側へ公知の遅延剤（グルコン酸ナトリウムな
ど）を添加してゲルタイムを調整することができる。
ないが、アルミン酸アルカリ金属塩および炭酸アルカリ
金属塩と直ちに反応してセメントに対して極めて大きな
凝結硬化促進作用を示す。更にリン酸塩を共存させれば
該Ａ液および該Ｂ液の練り置きに対する安定性が向上す
る。また該Ｂ液にカルボン酸（塩）を共存させればゲル
タイムをある程度任意に設定することができるばかりで
なく相乗効果によって凝結硬化後の強度発現が著しく促
進される。また高温時の該Ａ液の増粘あるいは凝結の発
生の心配がなくなる。また本発明のセメント懸濁液組成
物において水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを該
Ｂ液側へ添加することによりゲルタイムが調整されるば
かりでなく該Ｂ液中でのアルミニウム水酸化物の生成を
抑制する効果がある。また必要に応じて該Ａ液側あるい
は該Ｂ液側へ公知の遅延剤（グルコン酸ナトリウムな
ど）を添加してゲルタイムを調整することができる。
したがって本発明のセメント懸濁液組成物は調整中や
地盤や型枠に注入する途中では硬化せず、注入後はセメ
ントが沈降分離する以前に硬化するように凝結硬化時間
を調整することが可能であり全体的に均一に硬化せしめ
て極めて強度の大きな凝結硬化体を得ることが出来る。
特に本発明は凝結硬化後の強度発現が著しく大きく、盛
夏期のように水温や外気温が高い場合においてもＡ液の
増粘や凝結が抑制されることから、特に練り置きに対す
る安定性も良いので、このように迅速に凝結硬化し得る
セメント懸濁液組成物は高圧で注入する場合でも対象地
盤から逸出する恐れは全く無く、また作業サイクルを短
縮させる事も可能である。
地盤や型枠に注入する途中では硬化せず、注入後はセメ
ントが沈降分離する以前に硬化するように凝結硬化時間
を調整することが可能であり全体的に均一に硬化せしめ
て極めて強度の大きな凝結硬化体を得ることが出来る。
特に本発明は凝結硬化後の強度発現が著しく大きく、盛
夏期のように水温や外気温が高い場合においてもＡ液の
増粘や凝結が抑制されることから、特に練り置きに対す
る安定性も良いので、このように迅速に凝結硬化し得る
セメント懸濁液組成物は高圧で注入する場合でも対象地
盤から逸出する恐れは全く無く、また作業サイクルを短
縮させる事も可能である。
次ぎに実施例をもって本発明を説明する。
実施例1. 第１表に示すようにセメント300gに水酸化カルシウム
（市販品微粉末）30gとリン酸塩とを混合しこれに35℃
の水を加えて500mlに調整したセメント懸濁液（Ａ液）
を作製した。該Ａ液を35℃中で連続攪拌し該Ａ液の外観
を測定した。カルボン酸（塩）を該Ａ液側に添加しない
事によって、該Ａ液の練り置きに対する安定性が良くな
る事がわかる。
（市販品微粉末）30gとリン酸塩とを混合しこれに35℃
の水を加えて500mlに調整したセメント懸濁液（Ａ液）
を作製した。該Ａ液を35℃中で連続攪拌し該Ａ液の外観
を測定した。カルボン酸（塩）を該Ａ液側に添加しない
事によって、該Ａ液の練り置きに対する安定性が良くな
る事がわかる。
なお、前述したごとく、カルボン酸（塩）について
は、アルミン酸アルカリ金属塩および炭酸アルカリ金属
塩とともにＢ液側に配合されているので、次の実施例２
あるいは既に出願した特願昭63−26316号に示すごと
く、Ａ液とＢ液とを混合して使用した場合には、練り置
きに対する安定性も良く、更に硬化後の強度発現も著し
く大きい。したがって、高圧で地盤に注入しても対象地
盤から逸出するおそれはない。
は、アルミン酸アルカリ金属塩および炭酸アルカリ金属
塩とともにＢ液側に配合されているので、次の実施例２
あるいは既に出願した特願昭63−26316号に示すごと
く、Ａ液とＢ液とを混合して使用した場合には、練り置
きに対する安定性も良く、更に硬化後の強度発現も著し
く大きい。したがって、高圧で地盤に注入しても対象地
盤から逸出するおそれはない。
実施例2. 第２表に示すようにセメント300gに水酸化カルシウム
（市販品微粉末）30gとリン酸塩1gとを混合しこれに20
℃の水を加えて500mlに調整したセメント懸濁液（Ａ
液）を作製した。さらにAl2O3成分が52.9重量％、モル
比Na2O／Al2O3が1.2のアルミン酸ナトリウムと炭酸ナト
リウムとを25:75に混合したものを60gとカルボン酸とを
混合しこれに20℃の水を加えて500mlに調整してＢ液を
作製した。該Ａ液と該Ｂ液を20℃中で１時間攪拌後混合
してゲルタイムおよび一軸圧縮強度を測定した結果を第
２表に示した。カルボン酸（塩）を該Ｂ液側に添加した
場合でもカルボン酸（塩）を該Ａ液側に添加した場合
（既に出願した特願昭63−26316号の配合）とゲルタイ
ムや強度発現において変わりないことがわかる。
（市販品微粉末）30gとリン酸塩1gとを混合しこれに20
℃の水を加えて500mlに調整したセメント懸濁液（Ａ
液）を作製した。さらにAl2O3成分が52.9重量％、モル
比Na2O／Al2O3が1.2のアルミン酸ナトリウムと炭酸ナト
リウムとを25:75に混合したものを60gとカルボン酸とを
混合しこれに20℃の水を加えて500mlに調整してＢ液を
作製した。該Ａ液と該Ｂ液を20℃中で１時間攪拌後混合
してゲルタイムおよび一軸圧縮強度を測定した結果を第
２表に示した。カルボン酸（塩）を該Ｂ液側に添加した
場合でもカルボン酸（塩）を該Ａ液側に添加した場合
（既に出願した特願昭63−26316号の配合）とゲルタイ
ムや強度発現において変わりないことがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:08 22:10 22:16 24:04） 111:70 Ｃ０９Ｋ 103:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 28/02 - 28/04 C04B 22/06 C04B 22/08 C04B 22/10 C04B 22/16 C04B 24/04 - 24/06 C09K 17/44 E02D 3/12
Claims (6)
- 【請求項１】セメント、アルカリ土類金属水酸化物およ
びリン酸塩を水に溶解または懸濁させたＡ液と、 アルミン酸アルカリ金属塩、炭酸アルカリ金属塩および
カルボン酸（塩）を水に溶解または懸濁させたＢ液と、 からなることを特徴とするセメント懸濁液組成物。 - 【請求項２】前記アルカリ土類金属水酸化物が、水酸化
カルシウムおよび水酸化マグネシウムの一方または両方
であることを特徴とする請求項１記載のセメント懸濁液
組成物。 - 【請求項３】前記アルミン酸アルカリ金属塩が、アルミ
ン酸ナトリウムおよびアルミン酸カリウムの一方または
両方であることを特徴とする請求項１または２記載のセ
メント懸濁液組成物。 - 【請求項４】前記炭酸アルカリ金属塩が、炭酸ナトリウ
ムおよび炭酸カリウムの一方または両方であることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか記載のセメント懸濁液
組成物。 - 【請求項５】前記カルボン酸（塩）が、クエン酸、クエ
ン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酒石酸、酒石酸ナ
トリウム、酒石酸カリウムから選ばれた少なくとも１種
である請求項１〜４のいずれか記載のセメント懸濁液組
成物。 - 【請求項６】前記リン酸塩が、第２リン酸、第３リン
酸、テトラポリリン酸、ピロリン酸、ヘキサメタリン
酸、ウルトラポリリン酸、トリポリリン酸のナトリウム
塩およびカリウム塩から選ばれた少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のセメン
ト懸濁液組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11439989A JP2812985B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | セメント懸濁液組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11439989A JP2812985B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | セメント懸濁液組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293363A JPH02293363A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2812985B2 true JP2812985B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=14636708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11439989A Expired - Lifetime JP2812985B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | セメント懸濁液組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812985B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007145618A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Taiheiyo Material Kk | 余りモルタル又はコンクリート用固結抑制剤及び余りモルタル又はコンクリートの処理方法 |
| MX2015012246A (es) * | 2013-03-15 | 2016-01-12 | Hercules Inc | Composicion hidraulica con tiempo abierto prolongado. |
-
1989
- 1989-05-08 JP JP11439989A patent/JP2812985B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02293363A (ja) | 1990-12-04 |
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