norma coguanor ntg 41067c 1231-c 1231m-10a

NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA

COGUANOR NTG - 41067

Práctica para el uso de tapas no adheridas en la determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto endurecido.

Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C 1231/C 1231 M-10ª, la cual fue revisada con el conocimiento y experiencia de los integrantes del CTN de Concreto.

Adoptada Consejo Nacional de Normalización:

Comisión Guatemalteca de Normas

Ministerio de Economía

Edificio Centro Nacional de Metrología Calzada Atanasio Azul 27-32, zona 12

Teléfonos: (502) 2247-2600 Fax: (502) 2247-2687 www.mineco.gob.gt

[email protected]

http://www.mineco.gob.gt/


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Índice

Página 1 Alcance...……………………………………………………………........ 5 2 Documentos citados …………………………………………………… 5 3 Terminología...................................................................................... 5 4 Significado y Uso....................……………………….………………… 6 5 Materiales y equipo.....…………..……………………………………… 6 6 Especímenes de Ensayo......................……………………………….. 8 7 Procedimiento...........................................………………………........ 8 8 Calificación de los sistemas de cabeceo no adheridos y

verificación del re uso de las almohadillas........................................

9 9 Cálculos...............................….………………………………………… 11

10 Descriptores .............................................………………………… 12 11 X1

Anexo (Información no obligatoria) Informe de muestras y cálculos.........................................................

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Prólogo COGUANOR

La Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR) es el Organismo Nacional de Normalización, creada por el Decreto No. 1523 del Congreso de la República del 05 de mayo de 1962. Sus funciones están definidas en el marco de la Ley del Sistema Nacional de la Calidad, Decreto 78-2005 del Congreso de la República. COGUANOR es una entidad adscrita al Ministerio de Economía, su principal misión es proporcionar soporte técnico a los sectores público y privado por medio de la actividad de normalización. COGUANOR, preocupada por el desarrollo de la actividad productiva de bienes y servicios en el país, ha armonizado las normas internacionales. El estudio de esta norma, fue realizado a través del Comité Técnico de Normalización de Concreto (CTN Concreto), con la participación de: Ing. Emilio Beltranena Coordinador de Comité Ing. Luis Álvarez Valencia Representante Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala Ing. Héctor Herrera Representante COGUANOR Ing. Sergio Sevilla Representante CIFA Ing. José Manuel Vásquez Representante MIXTO LISTO Ing. Kenneth Molina Representante PRECÓN Inga. Dilma Yanet Mejicanos Jol Representante CII-USAC Ing. Luis Fernando Salazar Representante Facultad Arquitectura-USAC Ing. Roberto Chang Campang Representante AGIES Ing. Israel Orellana Representante FORCOGUA Ing. Juan Luis Carranza Representante MULTIBLOCKS, S.A.


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Ing. Rafael Sazo Ruano Representante CEMEX Ing. José Estuardo Palencia Representante PROQUALITY


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1. ALCANCE 1.1 Esta práctica cubre los requisitos para un sistema de cabeceo usando tapas no adheridas para el ensayo de cilindros de concreto moldeados de acuerdo con la práctica NTG 41060 (ASTM C31/C31M) o NTG 41061(ASTM C192/C192M). Está permitido el uso de tapas de neopreno no adheridas de una dureza definida, para un número máximo especificado de reusos, sin efectuar un ensayo de calificación para un determinado nivel de esfuerzo de compresión. Arriba de este nivel, las tapas de neopreno requieren de un ensayo de calificación. El ensayo de calificación se requiere para todos los materiales elastomericos diferentes del neopreno, sin importar la resistencia del concreto. 1.2 Las tapas no adheridas no deben ser usadas para ensayos de aceptación de concretos con una resistencia a la compresión menor de 10 MPa (1500 psi) o mayor de 80 MPa (12000 psi). 1.3 Los valores señalados en unidades SI o en unidades libras-pulgadas debe ser considerados separadamente como el estándar. Los valores dados en cada sistema pueden no ser equivalentes exactos; por lo que cada sistema debe ser usado independiente uno del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede dar lugar a una no conformidad con esta norma. 1.4 La presente norma no pretende cubrir todos los aspectos de seguridad, si los hubiere, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, el establecimiento de prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinación de la aplicabilidad de disposiciones reglamentarias, antes de su uso. 2. DOCUMENTOS CITADOS 2.1 Normas NTG (ASTM) a consultar: NTG 41061 Práctica para la elaboración y curado de especímenes de (C 31/C 31M) ensayo de concreto en la obra. NTG 41017 Método de ensayo. Determinación de la resistencia a la (C 39/C 39M) compresión de especímenes cilíndricos de concreto. NTG 41060 Práctica para la elaboración y curado de especímenes de (C 192/C 192M) ensayo de concreto en el laboratorio.

NTG 41064 Práctica para el cabeceo de especímenes cilíndricos de

(C 617) concreto.

(D 2000) Sistema de clasificación de productos de hule para aplicaciones automovilísticas.

3. TERMINOLOGÍA

3.1 Definición de términos específicos para esta norma:


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3.1.1 Almohadilla – Una almohadilla elastomérica no adherida.

3.1.2 Tapa no adherida – Un retenedor metálico y una almohadilla elastomérica.

4. SIGNIFICADO Y USO

4.1 Esta práctica contempla el uso de un sistema de cabeceo no adherido para el ensayo de cilindros de concreto endurecido elaborados de acuerdo con las prácticas NTG 41061 (C 31/C 31M) o NTG 41060 (C 192/C 192M), en lugar de los sistemas de cabeceo descritos en la práctica NTG 41064 (C 617).

4.2 Las almohadillas elastoméricas se deforman con la carga inicial y son restringidas de una extensión lateral excesiva, por las placas y anillos metálicos utilizados para proveer una distribución uniforme de la carga desde los bloques de aplicación de carga de la máquina de ensayo, hasta los extremos de los cilindros de concreto o de mortero.

5. MATERIALES Y EQUIPO

5.1 Materiales y equipo necesarios para producir que los extremos de cilindros de referencia deben estar conforme a los requerimientos de planicidad del Método de ensayo NTG 41017 h1 (ASTM C 39/C 39M) y los requisitos de la práctica NTG 41064 (ASTM C 617). Esto puede incluir el uso de equipo para esmerilar, materiales de cabeceo y equipo para producir tapas de cemento puro, estuco de yeso de alta resistencia, o de mortero de azufre.

5.2 Almohadillas Elastoméricas:

5.2.1 Las almohadillas deben tener un espesor de 13 ± 2 mm (½ ± 1/6 pulg) y su diámetro no debe ser más de 2 mm (1/16 pulg) menor que el diámetro de anillo retenedor de la tapa.

5.2.2 Las almohadillas deben ser hechas de policloropreno (neopreno) que cumpla con los siguientes requisitos de la clasificación D 2000:

Dureza Shore A

Designación de la clasificación

D 2000

50 M2BC 514

60 M2BC 614

70 M2BC 714

La tolerancia en la dureza Shore A es de ± 5. La tabla 1 provee los requisitos para el


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uso de tapas hechas con material que cumpla con los requisitos de la clasificación D 2000 mencionada.

5.2.3 Se permite el uso de otros materiales elastoméricos que cumplan con los ensayos de calificación indicados en la sección 8.

5.2.4 Las almohadillas eslastoméricas deben ser suministradas con la siguiente información:

5.2.4.1 El nombre del fabricante o proveedor.

5.2.4.2 La dureza Shore A, y

5.2.4.3 El rango aplicable de la resistencia a compresión del concreto de la Tabla 1, o resultante del ensayo de calificación.

5.2.5 El usuario debe mantener un registro que indique la fecha en que las almohadillas son puestas en servicio, la dureza Shore A de las almohadillas y el número de usos a los que se las haya sometido.

5.3 Los retenedores son un par de dispositivos de metal usados para proveer el soporte y alineamiento de las almohadillas de neopreno con los extremos del cilindro (Ver Nota 1 y la Fig. 1) cada retenedor (superior e inferior) incluye un anillo retenedor soldado o manufacturado integralmente a una placa de base. La altura del anillo retenedor debe ser de 25 ± 3 mm [1.0 ± 0.1 pulg]. El diámetro interior del anillo retenedor no debe ser menor de 102 % o mayor que el 107 % de diámetro del cilindro. El espesor del anillo retenedor debe ser de por lo menos 12 mm (0.47 pulg) para retenedores de 150 mm (6 pulg) de diámetro, y de al menos 8 mm (0.3 pulg) para retenedores de 100 mm (4 pulg). Las superficies del retenedor metálico, que reciben la carga de la máquina no deben tener muescas, surcos o indentaciones mayores de 0.25 mm (0.010 pulg) de profundidad o mayores de 32 mm² (0.05 pulg²) de área superficial.

NOTA 1 – Se han encontrado aceptables, los retenedores de acero y aleaciones de aluminio.

Tabla 1 Requisitos para el uso de almohadillas de policloropeno (Neopreno)

Resistencia a compresión A MPa (Psi)

Dureza Shore A

Ensayo de calificación requerido

Reusos Máximos B

Menor que 10 (1500) ------ No permitido ------

10 a 40 (1500 a 6000) 50 Ninguno 100

17 a 50 (2500 a 7000) 60 Ninguno 100

28 a 50 (4000 a 7000) 70 Ninguno 100

50 a 80 (7000 a 12000) 70 Requerido 50

Mayor que 80 (12000) ------ No permitido ------ A

Es la resistencia del concreto a la edad de ensayo especificada en los documentos del contrato. Para ensayos de aceptación,

es la resistencia especificada f´c.

BEl máximo número de re usos será menor que el indicado sí las almohadillas tienen desgaste, fisuras o desgarraduras ver 7.2.


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Fig. 1 Ejemplo de anillo retenedor y placa de base

6. ESPECÍMENES DE ENSAYO

6.1 Los especímenes de ensayo deben ser cilindros de 150 x 300 mm (6 x 12 pulg) o de 100 x 200 mm, elaborados de acuerdo a las prácticas NTG 41061 (ASTM C 31/C 31M) o NTG 41060 (ASTM C192/C 192 M). Ningún extremo de cilindro debe desviarse de la perpendicular al eje por más de 0.5° equivalentes aproximadamente a 3 mm en 300 mm (1/8 pulg en 12 pulg). Ningún diámetro individual de un cilindro puede diferir en más de 2 % de cualquier otro diámetro.

NOTA 2 – Un método para medir la perpendicularidad de los extremos del cilindro, es colocando una escuadra a través del diámetro y medir la desviación de la hoja larga de un elemento de la superficie cilíndrica. Un método alterno es poner el extremo del cilindro sobre una superficie plana y sostener la escuadra contra esa superficie.

7. PROCEDIMIENTO

7.1 Se permite el uso de las tapas no adheridas en uno o ambos extremos de los cilindros, en lugar de la tapa o tapas de acuerdo con la práctica NTG 41064 (C 617), siempre que las mismas cumplan con los requisitos de la sección 5. La dureza de las almohadillas debe estar de acuerdo con la tabla 1 (Ver Nota 3).

NOTA 3 – Las resistencias especificadas en los documentos del contrato pueden ser para varias etapas de la construcción: pueden incluirse requisitos de ensayo para remoción de formaletas o el

El diámetro interno del retenedor no debe ser menor de 102 % ni mayor de 107 % del diámetro del cilindro de concreto.

Espesor Mínimo del anillo: Retenedor de 150 mm (6 pulg) 12 mm [0.47 pulg] Retenedor de 100 mm (4 pulg) 9 mm [0.35 pulg] Espesor Mínimo placa de base: Retenedor de 150 mm (6 pulg): 12 mm [0.47 pulg] Retenedor de 100 mm (4 pulg): 8 mm [0.30 pulg]

Espesor (Mínimo) anillo

Espesor placa de base

25 ± 3 mm [1.0 ± -0.1 pulg]

Superficie plana al 0.05 mm [0.002 pulg]


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retiro del pre esfuerzo, en adición a los requisitos para verificar la resistencia a la compresión especificada. Por lo tanto, la selección de las almohadillas debe estar basada en el requisito de resistencia aplicable para la etapa de construcción designada.

7.2 Examinar ambos lados de las almohadillas por uso excesivo o daño. Reemplazar las almohadillas que tengan grietas o roturas en su superficie superior o inferior, que excedan 10 mm (3/8 pulg) de longitud, no importando su profundidad. Insertar las almohadillas en los retenedores antes de colocarlos en los cilindros (Ver Nota 4).

NOTA 4 – Algunos fabricantes recomiendan untar las almohadillas con almidón de maíz o con talco en polvo antes del ensayo.

7.3 Centrar la tapa o tapas no adheridas en el cilindro y colocar el cilindro sobre el bloque de carga inferior de la máquina de ensayo. Alinear cuidadosamente el eje del cilindro con el centro de empuje de la máquina de ensayo, centrando el retenedor superior con el bloque de carga con asiento esférico. Al mismo tiempo que el bloque de carga con asiento esférico es llevado al contacto con el retenedor superior del cilindro, rotar su porción móvil suavemente con la mano para lograr un asiento uniforme. Después de la aplicación de la carga, pero antes de alcanzar el 10 % de la resistencia prevista especificada, verificar que el eje del cilindro es vertical dentro de una tolerancia 3.2 mm en 300 mm (1/8 pulg en 12 pulg), y que los extremos del cilindro están centrados dentro de sus anillos retenedores. Si la alineación del cilindro no cumple con los requisitos anteriores, quitar la carga, verificar su conformidad con 6.1 y centrar de nuevo el cilindro cuidadosamente. Aplicar nuevamente la carga y verificar el centrado y alineación del espécimen. Es permitido hacer una pausa en la aplicación de la carga, para verificar la alineación del cilindro.

7.4 Completar la aplicación de carga, ensaye, calcule, e informe de los resultados de acuerdo con el método de ensayo NTG 41017 (ASTM C 39/C 39M) (Ver nota 5 y 6)

NOTA 5 – Algunos usuarios han informado de daños a las máquinas de ensayo debido a la súbita

liberación de la energía almacenada en las almohadillas elastoméricas.

NOTA 6 – Ocasionalmente los cilindros con tapas no adheridas pueden desarrollar agrietamiento temprano, pero continúan soportando una carga incrementada. Por esta razón el método de ensayo NTG 41017 h1 (C 39/C 39M) requiere que los cilindros sean cargados hasta que haya certeza de que han sido comprimido más allá de su capacidad última.

8. CALIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CABECEO NO ADHERIDOS Y VERIFICACIÓN DEL RE USO DE LAS ALMOHADILLAS.

8.1 La tabla 1 especifica las condiciones bajo las cuales las almohadillas de policloropreno (neopreno) no adheridas pueden ser calificadas, dependiendo de la resistencia del concreto y de la dureza Shore A. Las almohadillas hechas de otros materiales elastoméricos deben ser evaluadas utilizando los procedimientos de la presente sección.


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8.2 Cuando son requeridos ensayos de calificación, los mismos deben ser hechos por el proveedor o por el usuario de las almohadillas no adheridas. El usuario de las almohadillas debe guardar una copia del informe del ensayo de calificación para demostrar el cumplimiento con esta práctica (Ver X 1.1).

8.3 La resistencia a la compresión de cilindros moldeados ensayados con tapas no adheridas debe ser comparada con la de cilindros compañeros ensayados con sus extremos esmerilados o cabeceados para cumplir con los requisitos del método de ensayo NTG 41017 h1 (C 39/C 39 M) y la práctica C 617.

8.4 Para ser aceptables, los ensayos deben demostrar que para un nivel de confianza de 95% ( α = 0.05), la resistencia promedio obtenida usando tapas no adheridas, no es menor que 98 % de la resistencia promedio obtenida de cilindros compañeros cabeceados o esmerilados de acuerdo con 8.3.

8.4.1 Cuando sean requeridos, los ensayos de calificación de acuerdo con 8.5, deben ser realizados en el uso inicial de las almohadillas no adheridas a los niveles mayor y menor de resistencia prevista, para establecer el rango aceptable de resistencias de cilindro a ser usado. En la práctica, los cilindros individuales no deben tener resistencias de más de 10 % mayores que el nivel de esfuerzos altos, y de más del 10 % menor que el nivel de esfuerzos bajos calificados o especificados en la tabla 1. Los ensayos de calificación deben ser repetidos siempre que haya un cambio en el diseño o las dimensiones de los anillos retenedores, o cuando hay un cambio en la composición o el espesor o que haya cambios de la dureza Shore A, en más de cinco unidades, los ensayos de calificación inicial, deben incluir la verificación de que después de un máximo número de re usos las almohadillas cumplen con los requisitos de 8.4.

8.4.2 Cuando los ensayos sean hechos para establecer un número permisible de reusos excediéndolo aquellos de la tabla 1, solo aquellos ensayos o reusos que estén dentro de los 14 MPa (2000 psi) del más alto nivel de resistencia a ser calificado, deben ser incluidos en el conteo de re uso. Los laboratorios deben de mantener registros del número de veces que usan las almohadillas.

NOTA 7 – La vida de una almohadilla depende de la dureza y del tipo de material de la almohadilla, la resistencia del concreto, la diferencia entre el diámetro externo del cilindro y el diámetro interno del anillo retenedor, de la desigualdad y rugosidad de los extremos del cilindro y otros factores. Basados en la información disponible, la cantidad de desgaste del perímetro de la almohadilla es normal, siempre que no reduzca el espesor de la almohadilla alrededor del perímetro.

8.5 Preparación del espécimen para los ensayos de calificación y re uso de las almohadillas.

8.5.1 Se deben hacer de una muestra de concreto, varios pares de cilindros individuales que deben ser curados tan igual como sea posible: un cilindro del par debe ser ensayado después de esmerilado o cabeceado de acuerdo con 8.3 y el otro debe ser ensayado usando un sistema de tapas no adheridas.


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8.5.2 Deben hacerse 10 pares de cilindros como mínimo para los niveles más alto y más bajo de resistencia deseada o prevista (Ver Nota 8). “El nivel de resistencia” es el promedio de las resistencias de 20 ó más cilindros cuyas resistencias están dentro del rango de 7 MPa (1000 psi) (Ver Nota 9). De una muestra individual de concreto puede hacerse más de un par de cilindros, pero los cilindros deben obtenerse de un mínimo de dos muestras tomadas en diferentes días, para cada nivel de resistencia de concreto (Ver Nota 10).

NOTA 8 – Si los especímenes cabeceados con la práctica C 617 y los de cabeceado no adherido producen igual resistencia, el número de pares de cilindros que serán necesarios para demostrar la conformidad estaré en el rango de 9 a más de 60, dependiendo de la variabilidad de los resultados de los ensayos. Si los dos sistemas de cabeceado producen iguales resistencias, alrededor del 10 % de laboratorios requerirán más de 60 ensayos y 10 % de laboratorios requerirán 9 ensayos, para demostrar estadísticamente la conformidad.

NOTA 9 – Debe notarse que el rango de resistencias permitido en los ensayos de calificación para definir el nivel de resistencia es de 7 MPA (1000 psi) pero que para el conteo del número de re usos, solo se toman los cilindros dentro del rango de 14 MPa (2000 psi).

NOTA 10 – Los cilindros para el ensayo de calificación pueden ser pares de cilindros ensayados en operaciones de rutina del laboratorio, y en muchas instancias no se requiere de revolturas especiales para los ensayos de calificación.

9. CÁLCULOS

9.1 Para cada nivel de resistencia se debe calcular la diferencia en resistencia entre cada par de cilindros y calcular la resistencia promedio de los cilindros con el cabeceo de referencia y el promedio de resistencia de los cilindros con tapas no adheridas, como sigue:

Donde:

di = diferencia de resistencia de un par de cilindros calculada como la

resistencia del cilindro con tapas no adheridas menos la resistencia del cilindro cabeceado de acuerdo con la práctica NTG 41064 (ASTM C 617) (puede ser positiva o negativa).

Xpi = Resistencia de cilindro con tapa no adherida.

Xsi = Resistencia de cilindro con cabeceo de la práctica ASTM C 617.

n = Número de pares de cilindros ensayados para un nivel de resistencia


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Ẋs = Resistencia promedio de cilindros con cabeceo según la práctica NTG

41064 (ASTM C 617) para un nivel de resistencia.

Ẋp = Resistencia promedio de cilindros con tapa no adherida para un nivel

de resistencia.

9.2 Calcular la diferencia promedio d y la desviación estándar de la diferencia sd para cada uno de los niveles de resistencia, como sigue:

9.3 Para cumplir con los requisitos de esta práctica se debe satisfacer la siguiente relación:

Donde t es el valor de la “t de students” para (n-1) pares a α= 0.05, obtenida de la tabla siguiente:

(n-1) T (x = 0.05) A

9 1.833

14 1.761

19 1.729

100 1.622 A

Usar interpolación lineal para otros valores de (n-1)

O referirse a tablas estadísticas apropiadas.

10. DESCRIPTORES

10.1 Tapa; resistencia a la compresión; concreto; ensayo del concreto; elastomérica; neopreno; almohadilla; hule; tapa no adherida.


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APENDICE

(Información no obligatoria)

X1. INFORME DE MUESTRAS Y CALCULOS

X1.1 INFORME DE LA MUESTRA

X1.1.1 Material de la almohadilla: Lote 3742, Shore A: 52, Espesor: 0.51 pulg.

X1.1.2 Anillo retenedor: grupo A, manufacturado 1-87

X1.1.3 Cilindros de concreto: trabajo No. 1207, NS 1-10, Enero 2-5-1987

X1.1.4 Mortero de azufre: Lote 3420 – Resistencia a compresión: 48.2 MPa (6895 psi).

X1.1.5 Todos los ensayos a edad de 28 días.

X1.2 Sumario

Xs = 25.35 MPa (3699 psi)

Xp = 25.26 (3663 psi)

Sd = 0.328 MPa (46.06 psi)

n = 10

t = 1.833

X1.3 Cálculos – usando la ecuación de 9.3:

Sistema Métrico:

25.26 >/ = (0.98) (25.35) + (1.833) (0.328) / (10) ½

25.26 > 25.06 (El sistema califica)

Sistema inglés lb-pulg:

3663 >/ = (0.98) (3679) + (1.833) (46.06) / (10) ½

3663 > 2632 (El sistema califica)


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Par de cilindros

Almohadilla de Neopreno

Tapa de Azufre Diferencia d

MPa psi MPa psi MPa psi

1 24.9 3605 24.7 3580 0.20 25

2 24.9 3605 25.4 3690 -0.50 -85

3 27.4 3585 24.7 3595 0.00 -10

4 24.6 3570 25.0 3625 -0.40 -55

5 25.0 3625 25.1 3640 -0.10 -15

6 25.2 3660 25.8 3740 -0.60 -80

7 25.9 3750 25.6 37.20 -0.30 30

8 25.7 3725 25.6 3720 0.10 5

9 25.5 3700 25.7 3725 -0.20 -25

10 26.2 3805 25.9 3755 0.30 50

Desv. Estándar promedio

xp

25.26

3663

xs

25.35

3679

d

sd

-0.090

-0.060

0.328

-16

46.06

X1.4 DESCRIPTORES

Tapas; cabeceo de cilindros; resistencia a la compresión; almohadillas; resistencia; sistema de tapas no adheridas.

norma coguanor ntg 41067c 1231-c 1231m-10a

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