Engenharia Civil

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Análise da estabilidade de talude em áreas de moradias irregulares na encosta do Rio Taquari no município de Arroio do Meio/RS
(2019-01-16) Hentges, Vanessa; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567
A construção de habitações em áreas ribeirinhas há muito era comum, porém os planos diretores das cidades acabaram proibindo as mesmas nestes locais por saber-se da instabilidade que o solo pode apresentar nos mesmos. Esta pesquisa busca apresentar o andamento da investigação da estabilidade de um talude localizado na beira do Rio Taquari, na cidade de Arroio do Meio/RS, onde encontram-se construídas casas que podem ser destruídas na hipótese do colapso do talude. Buscou-se amostras deformadas e indeformadas do solo no local, o que possibilitou a análise do solo que forma o talude por meio de ensaios de laboratório e ensaio de cisalhamento direto. Estes dados foram informados no software SLOPE/W da GeoStudio para determinação do Fator de Segurança (FS) por meio dos métodos de equilíbrio limite. Foram analisados os FS para diferentes níveis de água (NA) do Rio Taquari e comparados com os valores indicados como seguros por norma brasileira. Os resultados permitiram verificar que o talude com umidade natural possui FS em torno de 1,7 considerado seguro, porém com o solo saturado e o NA acima do normal, seu FS diminui consideravelmente. Quando o NA está 3,5 metros acima do nível normal do Rio Taquari, o FS cai para 1; para 0,8 quando NA está 7 metros acima do nível normal e aproximadamente 0,7 quando o NA está no nível das moradias, a 11 metros, todos valores abaixo do indicado pela norma. Dessa forma, pôde-se afirmar que o talude coloca em risco a segurança das residências construídas no local em períodos de grande precipitação pluviométrica. Além disso, foram indicadas algumas possibilidades de estabilização do talude, como a plantação de espécies de vegetação que aumentam a estabilidade do talude com a implantação de drenagem eficiente no local ou a construção de muro reforçado com fibras poliméricas.
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Análise de sensibilidade dos parâmetros envolvidos no projeto de fundações superficiais
(2017-01) Posselt, Débora Cristina; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Gauer, Emanuele Amanda; Mattos, João Rodrigo Guerreiro; Mascolo, Rafael
A capacidade de carga é um item muito importante a ser determinado no projeto de fundações. Ela pode ser entendida como a resistência do solo até sua ruptura, ou seja, o quanto de carga ele suporta antes de romper. As fundações tem a função de transmitir as cargas da estrutura para o solo. Para isso, existem dois tipos de fundações: as superficiais e as profundas, que são adotadas conforme o mecanismo de transferência da solicitação da estrutura para o solo. Para estimar a capacidade de carga das fundações superficiais existem diversos métodos, dentre eles o método teórico de Terzaghi (1943), com a fórmula generalizada para o cálculo da capacidade de suporte de fundações rasas, à qual foram introduzidos alguns fatores por Hansen (1961) apud Velloso e Lopes (2010) e Vesic (1975). O presente trabalho analisa a sensibilidade dos parâmetros de resistência do solo e da estrutura da fundação no cálculo da capacidade de carga das fundações superficiais. Os resultados foram obtidos através de uma planilha eletrônica analisando 2 modelos: caso geral com solo coesivo-friccional (com e c’); e estudo de caso do solo de Lajeado (com = 0). Percebeu-se que os parâmetros estão totalmente ligados à carga que o sistema solo-fundação suporta, conforme aumentam os valores dos parâmetros também aumenta a capacidade suporte da fundação, tanto para o caso geral como para o estudo de caso do solo de Lajeado, sendo que o aumento da largura da base, profundidade da fundação, peso específico do solo e da coesão do solo provocam um acréscimo linear na capacidade de carga. O aumento do ângulo de atrito provoca um acréscimo exponencial de capacidade de carga. Somente as inclinações da base e do terreno provocam um decréscimo polinomial na capacidade de carga das fundações superficiais. Desta forma, foi possível estabelecer relações que representem o crescimento de capacidade de carga à ruptura do solo com a variação de cada um dos parâmetros.
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Análise do desempenho de reforço de fundações: estudo de caso de um edifício comercial na cidade de Lajeado/RS
(2017-01) Kroth, Eduardo Black; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Gauer, Emanuele Amanda; Mattos, João Rodrigo Guerreiro; Corte, Marina Bellaver
As fundações de qualquer edificação representam a interação entre o solo do local e a estrutura. O desempenho de uma fundação pode ser afetado por inúmeras situações, ou uma combinação delas, em que pode-se perder parte ou toda a sua característica principal, que é transmitir as cargas da edificação para o solo de forma segura. Se for comprovado que o recalque não está de acordo com o recalque admissível para a estrutura, deve-se intervir por meio de reforço estrutural das fundações, que tem o objetivo de buscar novamente o equilíbrio da edificação e para que o elemento novamente absorva as cargas com segurança. Para quantificar e verificar se os recalques na fundação (desempenho inadequado do elemento) está dentro do estipulado, podem ser utilizados vários métodos de monitoramento de recalque, como pinos de referência e nivelamento topográfico e tassômetros. Para este caso utilizou-se o primeiro mencionado, onde foi inserido em 205 dos 283 pilares da edificação pinos de aço galvanizado e medição de leitura de nivelamento com nível óptico de alta precisão. A edificação estudada encontra-se em Lajeado/RS e possui fundações de estacas escavadas moldadas in loco e o reforço feito por meio de estacas metálicas pré moldadas cravadas no entorno da fundação antiga, solidarizando à nova com pinos grampeados na fundação antiga e novo bloco de fundação. A área de estudo delimita-se a 38 pilares, destes, 30 foram reforçados. Realizou-se a análise comparativa dos recalques de fundação medidos antes e depois dos reforços executados, bem como análise das diferenças de velocidade de recalque antes e depois do reforço, recalque total das fundações analisadas e velocidade de recalque acumulada no período estudado. Os dados dos recalques foram retirados de planilhas de acompanhamento de recalque em medições realizadas em 16/08/2014 e 30/08/2014 e a última em 06/01/2015 e 09/02/2015 (antes e após o reforço das fundações).
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Avaliação de diferentes sistemas de cura térmica de concreto para aplicação em pré-moldados
(2019-01-15) Ullmann, Douglas Augusto; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567
A construção civil moderna, buscando racionalidade e produtividade na produção de elementos pré-moldados, adotou a cura térmica do concreto para fins de aceleração do desenvolvimento de resistência e, consequentemente, a desforma mais rápida das peças e reutilização mais frequente das fôrmas e espaços de estoque, bem como a entrega mais rápida dos produtos aos clientes. Para isso, diferentes técnicas de cura térmica foram desenvolvidas com o propósito de satisfazer as necessidades específicas de cada tipo de estrutura e/ou da indústria produtora. Da mesma forma, há uma série de fatores envolvidos na cura térmica que influenciam o resultado final do concreto produzido. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou dois métodos de cura térmica – em estufa e a vapor – em comparação com a cura ambiente tradicional, bem como o impacto da adição de sílica ativa nas propriedades de desenvolvimento de resistência e de porosidade dos concretos produzidos. Utilizando o cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI), pedra britada 1, areia média e aditivo superplastificante, foi elaborado um traço de baixa relação água/cimento (0,34) e realizados os ensaios de resistência à compressão axial, tração por compressão diametral e caracterização de porosidade, absorção e massa específica das amostras. Ao fim, foi constatado que ambas as curas térmicas produzem resultados semelhantes em todos os ensaios, bem como que essas técnicas são efetivas na aceleração de resistência mecânica suficientemente alta, nas primeiras 12 horas de idade, para que os elementos sejam desmoldados e manuseados. Também foi verificado que a adição de sílica ativa no traço contribui para a diminuição da maior porosidade no concreto ocasionada pelas altas temperaturas do tratamento térmico de cura, embora não tenham sido identificados impactos da pozolana na resistência mecânica das amostras.
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Contribuições dos softwares na aprendizagem de análise e cálculo de elementos estruturais
(2018-02-28) Branchier, Henrique Scalcon; Hansen, Betina; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567
A forma de ensino tradicional foi, por muito tempo, centrada no professor, em um modelo de conhecimento transmitido do professor para o estudante, que exercia um papel extremamente passivo. As novas tendências de ensino direcionam para a utilização de tecnologias digitais de informação e comunicação, almejando um estudante mais participativo e autônomo na busca de seu conhecimento, explorando processos e soluções alternativas, resolvendo problemas de contexto profissional, sendo o uso das simulações uma possibilidade de melhora no seu desempenho pessoal. Essa inserção tecnológica trouxe ao dia-a-dia dos estudantes novos desafios, de modo que a universidade, formadora e instigadora de conhecimento, atenda a uma demanda de um ensino mais dinâmico através de ambientes virtuais de aprendizagem. Esta produção é um estudo sobre o uso dos softwares, em particular, a utilização de suas potencialidades na análise de estruturas no curso de Engenharia Civil durante o processo de aprendizagem. Procura-se reconhecer as vantagens do uso dos softwares, em especial a ferramenta Ftool, na formação dos acadêmicos. A pesquisa teve como objetivo verificar o desenvolvimento dos estudantes da disciplina de Morfologia das Estruturas, da Universidade do Vale do Taquari - Univates na utilização das tecnologias e ocorreu por meio de uma abordagem qualitativa, analítica e experimental. Observou-se que a utilização de ferramentas tecnológicas durante o processo de aprendizagem de elementos estruturais é uma prática considerável, pois associa os conceitos e métodos teóricos em uma abordagem realista, mais próxima da prática profissional.
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Efeito da velocidade na medição da poro pressão em ensaios de palheta
(2017-01) Fontana, Hortência; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Gauer, Emanuele Amanda; Santos, Viviane Rocha Dos; Corte, Marina Bellaver
O presente trabalho apresenta um estudo a respeito da influência da velocidade de rotação na geração de excesso de poro pressão em ensaio de palheta. Ensaio este que é aplicado para obtenção do parâmetro de resistência de argilas moles em condições não drenadas, permitindo conhecer o subsolo através da tensão cisalhante necessária para rotação da palheta. Para tanto, realizou-se um estudo teórico-prático, partindo da investigação bibliográfica dos efeitos de poro pressão em ensaios de piezocone, estruturando um programa experimental baseado em Gauer (2015) para investigação do comportamento da poro pressão nos ensaios de palheta em laboratório. Assim, foram ensaiadas duas misturas de caulim-bentonita: uma com teor de umidade de 130% (Mistura A) e outra de 160% (Mistura B) aplicando-se cinco velocidades de rotação da palheta: 0,68º/min, 5,4º/min, 180º/min, 360º/min e 1800º/min. A aquisição dos dados foi realizada a partir de uma célula de torque automatizada e implantando-se um transdutor de pressão ao corpo da palheta. Os dados referentes ao torque foram analisados a partir do estudo de Gauer (2015), verificando a resistência dos solos argilosos e comparando ao excesso de poro pressão gerado durante os ensaios. Sendo que, os ensaios realizados demonstram relação entre a velocidade de rotação aplicada e o excesso de poro pressão gerado. As menores velocidades implicaram em uma maior amplitude de variação da poro pressão, enquanto que as maiores velocidades registraram menor amplitude entre ganho e dissipação de poro pressão.
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Estabilização de solo residual de Dois Lajeados/RS com adição de cal
(2017-01) Cover, Willian Jean Baggio; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Gauer, Emanuele Amanda; Santos, Viviane Rocha Dos; Corte, Marina Bellaver
As estradas não pavimentadas, também conhecidas como estradas vicinais, são continuamente degradadas devido às intempéries e demandam frequentes manutenções, o que onera os cofres públicos de cidades interioranas. Uma alternativa para a diminuição dos gastos públicos com essas manutenções é a estabilização dos solos utilizados nas estradas através do uso da cal. Neste sentido, este trabalho objetiva a verificação da viabilidade da estabilização química com adição de cal nos solos de Dois Lajeados/RS. Visa-se, com isto, a melhoria das características mecânicas do solo, para que a técnica de estabilização solo-cal seja empregada nas camadas estruturais de estradas vicinais, diminuindo, assim, a frequência da necessidade de manutenção dessas vias e, gerando, consequentemente, uma economia para o poder público municipal. Para tal, realizaram-se ensaios de caracterização do solo oriundo de jazida no município de Dois Lajeados/RS, também se fez o teste do pH para determinar as porcentagens de cal necessárias para gerar ganho de resistência às misturas solo-cal. Por último, foram moldados corpos de prova com solo puro e com 9, 11, 13, 15 e 17% de cal hidratada em 4 pontos de moldagem distintos, variando sua compactação e seu teor de umidade, para ensaio de resistência à compressão simples. Com a moldagem em diferentes pesos específicos, constatou-se que quanto mais alto o peso específico aparente seco maior a resistência por ele desenvolvida. Consequentemente, quanto menor a porosidade das misturas solo-cal maior sua resistência. Analisando o teor volumétrico de cal, percebe-se que o aumento do teor de cal influencia diretamente na resistência à compressão simples das amostras, que cresce linearmente com a adição de cal. O teor de umidade provou ser um parâmetro importante em termos de ganho de resistência, observou-se que em teor de umidade 3% abaixo da umidade ótima o ganho de resistência foi quatro vezes menor que o ganho de resistência nos corpos de prova moldados na umidade ótima. Por outro lado, em teor de umidade 3% acima da umidade ótima a resistência desenvolvida foi aproximadamente a mesma à observada na umidade ótima. Com base nos resultados obtidos, a estabilização de solos com adição de cal mostrou-se eficaz para solos do município em todos os percentuais de cal testados. A decisão da porcentagem de cal a ser utilizada depende da resistência pretendida e da disponibilidade financeira do órgão que executará a estabilização.
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Estabilização de solos residuais do Vale do Taquari (RS) com adição de cal
(2017-10) Reckziegel, Vinícius; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Gauer, Emanuele Amanda; Fransozi, Carolina Becker Pôrto; Mattos, João Rodrigo Guerreiro
O solo é a base para todas as obras de engenharia civil. No momento em que este solo for solicitado a suportar e distribuir as cargas a que é submetido, o conhecimento de suas propriedades e características é crucial e determinam o desempenho a longo prazo de uma obra. Quando estas características mecânicas não são atendidas em sua condição de campo, pode-se fazer uso da técnica de estabilização, propiciando a melhoria de suas propriedades mecânicas mesmo inloco em material adequado para a construção. Neste sentido, esse estudo objetiva a melhoria das características mecânicas através da estabilização com cal em dois solos provenientes de jazidas situadas às margens da Rodovia BR 386. Para isto, realizaram-se os ensaios de caracterização do solo e pH para a determinação dos teores de cal adicionados as misturas de solo-cal propiciando aumento de resistência às mesmas. Em seguida, para cada amostra de solo moldaram-se um total de cinco corpos de prova para cada teor de cal, teores esses definidos em 0% (solo natural), 5%, 7%, 9% e 11%, e, com dois pontos distintos de compactação, sendo um ponto em umidade ótima e peso específico aparente seco ótimo, e o outro ponto a 95% do peso específico aparente seco ótimo e umidade ótima. Após curados os corpos de prova por 28 dias em temperatura ambiente sob a proteção de variações de temperatura significativas, foram submetidos ao ensaio de resistência à compressão simples. Devido à variação de massa específica e teor volumétrico das misturas de solo-cal, observou-se que a resistência aumenta linearmente quanto maior for a massa específica e os teores de cal adicionadas às misturas. Assim sendo, a porosidade é inversamente proporcional à resistência, ou seja, quanto menor for a porosidade maior será a resistência. Com base nos resultados obtidos, a estabilização do solo com cal em teores acima citados, mostram-se eficientes nos solos estudados, possibilitando um aumento de resistência em relação ao solo natural de até 211%. A estabilização com cal, mostrou-se uma alternativa eficaz na melhoria das características mecânicas dos solos estudados, o que, por conseguinte, possibilita a redução nos custos e a preservação do meio ambiente, evitando a exploração de jazidas.
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Estabilização de solos: Adição de cal e cinza volante a um solo argiloso de Bom Retiro do Sul
(2019-01-15) Santos, Carolina Pereira Dos; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567
Apesar de o solo ser um dos principais materiais utilizados em obras de engenharia civil devido ao seu baixo custo e disponibilidade, constantemente, nas camadas superiores do solo, são encontrados materiais de baixa resistência e alta deformabilidade. Uma alternativa relativamente barata é a estabilização com cales e cinza volante. Assim, o objetivo principal desta monografia é analisar a potencialidade de usar cales ou misturas de cal e cinza volante para estabilizar um solo argiloso, com baixa resistência, de Bom Retiro do Sul. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples e medidas de sucção matricial. A determinação dos teores de cal foi realizada pelo método de pH de Eades e Grim assim, com base nos resultados obtidos, foram definidos os teores de 5, 7, 9 e 11%. Em virtude de não haver métodos de determinação para a porcentagem de cinza volante a ser adicionada ao solo, as porcentagens de cinza foram definidas em função dos teores de cal, que de acordo com pesquisas é cerca de 50% do teor da cal, assim foram adotados os teores de 0, 4 e 6%. Ainda, a umidade ensaiada foi de 27%, umidade ótima encontrada pelo ensaio de compactação, e as massas especificas utilizadas foram: 1,529 g/cm3, massa específica aparente seca máxima, obtida pelo ensaio de compactação realizado com o solo puro a energia normal, e 1,453 g/cm3, 95% da máxima. Todos os corpos de prova moldados foram curados por 28 dias. No que diz respeito a influência do teor de cal, verificou-se que inclusive pequenas adições de cal tem efeito sobre a resistência à compressão simples, gerando acréscimos de mais de 200%, o que demonstra a eficiência do aditivo para o solo de Bom Retiro do Sul. A cinza volante também ocasionou melhorias na resistência do solo com a sua a associação, adicionando-se 4% de cinza houve aumentos de cerca de 750% na resistência. Esses resultados demonstram que o solo estudado manifesta boa interação com a cal e que essa, pode ser ampliada com a adição de cinza volante afim de obter-se resistências mais elevadas. Além disso, com o aumento do teor volumétrico de cal e cinza volante notou-se redução do numero de vazios e, consequentemente, da porosidade, o que ocasionou um aumento exponencial na resistência. Decréscimos de, aproximadamente, 4% na porosidade geraram aumentos de mais de 50% na resistência.
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Estabilização de um solo residual com adição de cimento Portland
(2017-01) Caneppele, Jeferson William; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Gauer, Emanuele Amanda; Santos, Viviane Rocha Dos; Corte, Marina Bellaver
As obras de pavimentação, em geral, demandam grandes investimentos financeiros, muitas vezes, resultantes da incompatibilidade entre o solo e o sistema de pavimentação a ser empregado. Algumas vezes, podem-se utilizar técnicas que visam o melhoramento do solo, bem como a adição de cimento a fim de se obter uma melhoria das propriedades mecânicas e consequente aumento na resistência final do solo. A utilização de solo-cimento para estabilização de solos é uma técnica já bastante conhecida, porém, pouco explorada no estado do Rio Grande do Sul, bem como no município de Lajeado. No presente trabalho, buscou-se avaliar o comportamento mecânico das misturas solo-cimento em relação à resistência a compressão simples, bem como a influência do teor de cimento. Na parte experimental, realizaram-se ensaios de caracterização do solo proveniente do município de Lajeado, RS. Feita a caracterização do solo, foram moldados corpos de prova com porcentagens de 3, 5, 7, 9 e 11% de cimento Portland para posterior ensaio a compressão simples. Constatou-se que a adição de cimento para este tipo de solo proporciona ganhos significativos na resistência à compressão. Observa-se também que o resultado final depende do teor de cimento adicionado à amostra e o grau de compactação empregado.
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Estudo do desempenho físico e mecânico da argamassa de revestimento com a substituição do agregado miúdo por resíduo de porcelanato
(2019-06) Matielo, André Luis; Gauer, Emanuele Amanda; http://lattes.cnpq.br/2414991050003567; Righi, Débora Pedroso; Mascolo, Rafael
A construção civil é uma das áreas com expressiva importância na movimentação da economia, mas também é motivo de preocupação, pois de todos os resíduos gerados no país, mais de 50% é oriundo desta atividade. Inúmeros estudos são desenvolvidos em torno deste problema na busca de reaproveitar os resíduos gerados e na tentativa de reduzir os seus impactos negativos. Este trabalho visa, assim, estudar o desempenho físico e mecânico da argamassa de revestimento produzida com a inserção de resíduo de porcelanato em substituição ao agregado miúdo (areia). Para isso, as argamassas foram confeccionadas com a substituição da areia pelo resíduo nas proporções de 25%, 50%, 75% e 100% em massa. O resíduo foi obtido da moagem de refugos de placas de revestimento de porcelanato, oriundos de uma obra da cidade de Lajeado/RS. Para as argamassas no estado fresco e endurecido, foi possível observar que a densidade de massa dos traços que receberam os teores de substituição diminuiu em relação ao traço com 100% areia. Este resultado está atrelado às características do resíduo, que apresenta menor densidade de massa que o agregado natural e maior teor de ar incorporado no estado fresco e endurecido da argamassa. Para que o índice de consistência fosse atingido os valores da relação água/cimento aumentaram até 34% com o aumento do teor de resíduo. Sabe-se que a relação água/cimento está diretamente ligada à resistência do material no seu estado endurecido, e mesmo recebendo mais água na mistura, os corpos-de-prova moldados com as argamassas que receberam a substituição do agregado miúdo apresentaram desempenho físico e mecânico igual ou superior ao traço referência. Desta forma, os resultados demonstraram um desempenho positivo no uso do resíduo de porcelanato na confecção de argamassas de revestimento.
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Melhoramento do solo residual de Lajeado com a adição de cal
(2014-03-20) Corteleti, Estevo José Baraldi; Gauer, Emanuele Amanda
O solo, devido à sua abundância, tem grande emprego na construção civil e na engenharia rodoviária. Este solo deve apresentar certas propriedades físicas e químicas para conferir estabilidade e suportar aos esforços e cargas a que será submetido e, nem sempre, estas condições são atendidas na sua condição de campo. A técnica de estabilização de solos tem sido amplamente utilizada na área da Engenharia Civil para proporcionar a melhoria de suas propriedades mecânicas. Neste contexto, fica evidente a importância do estudo das técnicas de melhoramento do solo para obras de engenharia, proporcionando maior segurança, confiabilidade e menores custos. O presente trabalho propõe uma solução para a estabilização de solos usando cal. Como experimentação, realizou-se ensaios de caracterização e compressão simples com amostras de solo coletadas no município de Lajeado, RS, com adição de cal nas porcentagens de 5, 7, 9 e 11%. Obteve-se um aumento da resistência de forma linear com o aumento do teor de cal para o tipo solo utilizado. A densidade de compactação provou ser um parâmetro fundamental para estimar a resistência de amostras solo-cal.

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