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ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO CONVENCIONAL X SISTEMA ICF APLICADO A UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR. Thayná Sthefany da Conceição Campos1 Graduanda em Engenharia Civil; UNISUAM; thaynasthefanycontato@gmail.com Shalom Felix Araújo2 Graduando em Engenharia Civil; UNISUAM; shalom90_felix@yahoo.com.br Marilyn Tamara Seguel Silva3 MSc. Engenheira Civil pela UFRJ; marilyn.tamara@gmail.com Luiz Eduardo Aguiar4 MSc. Engenharia Civil pela UFF; ledaguiar@yahoo.com.br RESUMO A busca constante por recursos eficientes capazes de aumentar a produtividade, reduzir os custos e causar menos impactos ambientais, faz com que novos sistemas construtivos sejam desenvolvidos a fim de substituir os sistemas convencionais. Nesse sentido, o sistema ICF (Insulating Concret Forms – Formas isolantes de concreto), mostra-se como uma possibilidade a ser examinada, onde se constitui de fôrmas de poliestireno expandido (EPS), conhecido nacionalmente como isopor, e sua versatilidade na montagem em blocos é como um “Lego”, preenchidos com concreto e estruturas de aço. O presente artigo pretende realizar uma análise do sistema aplicado na construção de uma residência unifamiliar no bairro Vila Maria Helena, Duque de Caxias – RJ, investigando as principais vantagens e desvantagens em sua utilização, substituindo o sistema convencional. Pela observação dos dados analisados, conclui-se que comparado ao sistema convencional, o sistema ICF mostra melhores resultados em produtividade e menor tempo de execução, além de causar menos dano ambiental. Palavras Chave: Sistema ICF, Concreto armado,Custos. ABSTRACT The constant search for efficient resources capable of increasing productivity, reducing costs and causing less environmental impacts, makes new building systems developed in order to replace conventional systems. In this sense, the ICF (Insulating Concrete Forms) system is a possibility to be examined, which consists of expanded polystyrene (EPS) forms, known nationally as Styrofoam, and its versatility in assembling in blocks is like a “Lego”, filled with mailto:marilyn.tamara@gmail.com mailto:ledaguiar@yahoo.com.br 1 concrete and steel structures. This paper intends to analyze the system applied in the construction of a single-family residence in the Vila Maria Helena neighborhood, Duque de Caxias - RJ, investigating the main advantages and disadvantages in its use, replacing the conventional system. By observing the analyzed data, it can be concluded that compared to the conventional system, the ICF system shows better cost results and shorter execution time, besides causing less environmental damage. Keywords: ICF System, Reinforced Concrete,Custs. 1 INTRODUÇÃO A indústria da construção civil Brasileira, ainda enfrenta uma forte resistência a sistemas construtivos mais modernos. Grande parte das empresas optam pelo sistema construtivo convencional devido a facilidade de encontrar mão de obra barata, sendo essa, às vezes, definida por profissionais não qualificados. Tal sistema tem como elementos o uso de blocos cerâmicos e o concreto armado, que são materiais acessíveis nacionalmente e de baixo valor econômico. Entretanto no transcorrer da construção esse sistema pode apresentar várias patologias, tendo como consequência a baixa produtividade, desperdício de materiais e alta geração de resíduos que resultam em significativos impactos ambientais. Simultaneamente, observa-se que o mercado tem apontado que este contexto precisa ser remodelado procurando por inovações mais eficientes sendo como forma de permitir a fundamentação dos processos. Tendo em vista mudar este cenário, engenheiros e arquitetos visam obter algum método construtivo eficaz, que seja capaz de executar obras com mais velocidade e com menos desperdício. O sistema Moldes isolantes para concreto - ICF apresenta-se bastante favorável, por ser um sistema ecológico, inovador e industrializado. “Ultimamente, este sistema vem ganhando uma posição estável na construção civil, não apenas por suas características isolantes, mas principalmente por sua leveza, sua resistência, sua facilidade de manuseio e seu baixo custo”. (CONSTRUÇÃOCIVILNET, 2015, online) 2 Este estudo tem por objetivo avaliar a utilização do método construtivo em ICF realizando um comparativo econômico e produtivo, demonstrando através de cálculos a comparação dos custos de insumos, mão de obra, tempo de execução e disponibilidade de matéria prima, em relação ao método construtivo tradicional em alvenaria. Para tal, como objetivos específicos definiu-se: a) apresentar os sistemas construtivos; b) expor as vantagens e desvantagens em comparação ao desempenho, custo, prazo, mão de obra, geração de resíduos e qualidade aplicados desses diferentes sistemas construtivos, evidenciando os aspectos técnicos no processo construtivo e a inovação aplicada. Como ponto de partida, as metodologias adotadas para se obter os resultados e respostas relativamente da problematização exposta neste trabalho, será através de uma análise comparativa qualitativa e quantitativa, onde serão feitos levantamentos de dados com base em revisões bibliográficas, fundamentadas através de normas técnicas, pesquisa em livros, sites, vídeos e site de empresas colaboradoras. E o acompanhamento na construção de uma residência geminada. 2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 Concreto Armado É uma estrutura de concreto que emprega armações de aço em seu interior . As armaduras de aço são necessárias por absorver esforços a tração, enquanto o concreto tem alta resistência a compressão. O concreto armado é constituído pela associação de concreto e aço, no qual ambos os materiais apresentam características mútuas de boa aderência e coeficiente de dilatação térmica praticamente iguais. Essa união advém do fato que o concreto possui baixa resistência à tração, sendo função do aço absorver os esforços de tração e cisalhamento que atuam nos elementos de concreto (RODRIGUES, 2016). 2.1.1 Sistema Construtivo Convencional 3 Nacionalmente, o concreto armado é o sistema construtivo convencional mais utilizado na edificação de residências, juntamente a esse sistema construtivo, é formado por pilares, vigas e lajes sendo os blocos cerâmicos responsáveis pela vedação externa e interna de residências ou também pode ser feito com blocos de concreto, painéis pré moldados, entre outros. É um sistema executado em canteiro de obras, através de ferramentas simples, e por meio de grande contingente de mão de obra, onde é necessário um profissional para cada etapa da obra. Assim sendo, no sistema convencional tais elementos como fundação, pilares, vigas e lajes absorvem toda carga estrutural. Figura 1. Sistema convencional em bloco cerâmico Fonte: Fórum da Construção 3 INSULATED CONCRETE FORMS 3.1 História Insulated Concrete Forms Após a Segunda Guerra Mundial, países estavam desesperadamente a procura de um sistema construtivo rápido para recuperar as cidades que haviam sido destruídas. August Schnell e Alex Bosshard foram responsáveis pelas primeiras técnicas de construção ICF. A metodologia era feita a partir de uma fusão de fibra de madeira em blocos, com a cavidade oca em seu interior, pois a fibra de madeira proporciona propriedades isolantes ao ICF. Para garantir a estrutura totalmente sólida foram empregados o uso do aço e concreto. Em 1946 a invenção foi vendida e patenteada. Em 1967 Werner Gregori idealizou o sistema ICF. Segundo a publicação “ Werner Gregori durante uma certa viagem estava como trabalhador temporário geral, no norte do 4 Parque Algonquian, até que certo dia na praia estava a observar crianças brincando com areia e cogitou se através da utilização do plástico espuma, as peças sólidas pudessemser emolduradas, minimizando as numerosas horas de trabalho e custos na construção.” (Thermhouse, 2019) Em pouco menos de 1 ano, sua primeira representação do sistema ICF, era chamado de "Foam Form” as formas tinham (48 cm x 16 cm), e em seu centro treliças de metal. Esse modelo permaneceu inalterado durante 15 anos. Em 22 de março de 1966, a patente foi autoritativamente conquistado no Canadá, já nos EUA o pedido da patente foi aceito em 24 de outubro de 1968. Logo após conquistou patentes para se juntar a maior empresa que havia inventado o ESP (Espumas plásticas de poliestireno, assim que apresentou suas ideias, ficaram interessados em desenvolvê-los com mais proporção. Todavia, seu desafio foi convencer aos demais a reconhecerem que o item seria um bom eletivo, porque construtores não queriam mudar suas metodologias de construção, contudo aos poucos, sua ideia foi ganhando espaço entre eles, mas ao mesmo tempo foi difícil obter os itens aceitos pela seguradora em relação aos códigos de incêndio. Apesar de todos os obstáculos, Werner os superou. O primeiro sistema ICF construído na América do Norte foi o principal empreendimento em que a Foam Form foi incluída na construção de uma casa em Lakeshore Drive, Ontário. Até então ele não tinha a plena certeza se ele foi o primeiro na América do Norte, haviam outras empresas concorrentes. 3.2 Sistema Construtivo INSULATED CONCRETE FORMS Insulating Concrete Forms (ICF) é um sistema construtivo que utiliza blocos de espuma de poliestireno expandido (EPS) de alta densidade, que atuam como formas vazias nas quais o concreto pronto é despejado no meio da forma para constituir as paredes, como é mostrado na Figura 2. Figura 2. Estrutura do bloco Fonte: Fase ICF 5 4. ESTUDO DE CASO CONDOMÍNIO CHÁCARA ARCAMPO O estudo de caso foi baseado na construção de um condomínio de 18 casas localizada no bairro Vila Maria Helena, Duque de Caxias- RJ. O processo de construção iniciou-se a partir de duas residências populares geminadas de 62 m2 cada uma.Os blocos utilizados foram os ARXX veda para a vedação de paredes internas e o ARXX PRIME como bloco estrutural que fez a divisão das casas geminadas. O motivo dessa escolha se deve pelo fato de criar maior isolamento acústico entre as casas, já que a parede ArxxPrime possui 23 cm, sendo 10 cm de concreto armado e a parede veda possui 14 cm, sendo 5 cm de microconcreto. Figura 3. Planta Baixa do Projeto Fonte: Acervo Pessoal 4.1 Avaliação dos custos Para a comparação de custos de produção dos sistemas construtivos, utilizou-se um projeto de uma residência geminada unifamiliar, para o sistema de alvenaria de vedação com estrutura de concreto armado, que posteriormente foi orçado para o sistema ICF. Para a composição custos dos serviços da alvenaria de vedação com estrutura de concreto armado, foi utilizada como fonte de pesquisa a tabela do Sistema de Custo de Obras (SCO, 6 2019), não desonerada, com valores referentes ao mês de outubro deste ano para o estado do Rio de Janeiro. Para os orçamentos do sistema em ICF, usou-se dados apresentados pelas empresa ARXX Inc (2019). Os quantitativos de serviços foram baseados na experiência em canteiros de obras, enquanto os preços são os praticados no mercado local. Deve-se destacar que os serviços antecedentes e procedentes que são comuns entre os sistemas não foram levados em consideração, pois apresentam mesmo custo e não alteram o valor final da obra. Sendo assim, foram avaliados apenas os serviços de vedação e revestimento, pois são as etapas que diferem entre si. 4.2 Tipologia dos blocos As tipologias das paredes consideradas para este estudo estão apresentadas nas Figura 4 e descritas a seguir; A) Alvenaria de blocos cerâmicos 14x19x29cm, com espessura da argamassa de revestimento de 30 mm, interno e externo. B) Bloco ARXX Veda 60x40x14cm, com revestimento de gesso na parte interna de 5mm e na parte externa 5 mm de emboço, resultando em uma parede com espessura de 15 cm. C) Bloco ARXX Prime 120x60x23cm, com revestimento de gesso 5 mm em ambas as faces, resultando em uma parede com espessura total de 24 cm. 4.3 Método de execução dos sistemas construtivos O quadro 1, tem por objetivo orientar ao leitor, os detalhes de cada método construtivo em relação em suas respectivas etapas construtivas. A) Bloco cerâmico Fonte: Cerâmica roque B) Bloco ARXX veda Fonte: ARXX Fonte: ARXX C) Bloco ARXX Prime 7 METODOLOGIA DE CONSTRUÇÃO ETAPAS BLOCO CERÂMICO ( CONVENCIONAL) BLOCO ARXX ( ICF) FUNDAÇÃO De maneira geral o sistema permite o uso de qualquer tipo de fundação, sendo ela direta (rasa) ou profundas. O sistema permite qualquer tipo de fundação. Para melhor resultado é preferível o uso do radier ou da sapata corrida. VEDAÇÃO Os blocos são assentados com argamassa a partir das mestras no vértice da parede. Para melhor resultado no alinhamento, utilizam-se ferramentas como prumo, amarração e o esquadro nos encontros de paredes. Os blocos são montados num sistema de encaixe macho e fêmea, com o auxílio do bate linha para garantir o nivelamento desde a fundação. EXECUÇÃO DAS ESQUADRIAS Aplicação de verga e contra verga afim de minimizar o risco de fissuras. São executadas da mesma forma que uma construção convencional. Não é necessário a instalação de verga e contra-verga, pois a argamassa e as varas de aço que são colocadas internamente executam essa função estrutural. ESCORAMENTO São utilizadas formas de madeira para laje, vigas e pilares. O sistema ARRXX Prime não faz o uso de escora de madeiras, somente escoras metálicas a cada 3m, em média. LAJE Permite o uso de qualquer tipo de laje, desde que seja especificada pelo projetista. Permite o uso de qualquer tipo de laje, desde que seja especificada pelo projetista CONCRETAGEM A concretagem pode ser feita de forma manual ou através de bombeamento. É empregada nos pilares e vigas. A concretagem pode ser feita de forma manual,mas é preferível executar através de bombeamento. É empregada no interior dos blocos , podendo ou não ter vigas e pilares de acordo com o projeto. INSTALAÇÃO ELÉTRICA São feitas aberturas na alvenaria,de forma que as tubulações são embutidas no interior das fendas e o fechamento é feito com argamassa. São feitas aberturas nos blocos, com auxílio de uma faca quente ou com serrote de poda e o fechamento é pode ser feito com argamassa ou gesso. INSTALAÇÃO HIDRÁULICA São feitas aberturas na alvenaria,de forma que as tubulações são embutidas no interior das fendas e o fechamento é feito com argamassa. São feitas aberturas nos blocos, com auxílio de uma faca quente ou com serrote de poda e o fechamento é pode ser feito com argamassa ou gesso. REVESTIMENTO Chapisco,Emboço e Reboco nas paredes externas e internas. Emboço para paredes externas e gesso para paredes internas. ACABAMENTO Qualquer um usualmente escolhido Qualquer um usualmente escolhido Fonte:Autoria própria Quadro 1:Metodologia de Construção 8 5 DISCUSSÃO E RESULTADOS A partir do procedimento da obra e orientações do fabricante, obtemos o seguinte comparativo em cada fase da construção. Pode-se observar que o sistema em termos de execução é similar ao tradicional. A grande diferença é o tempo reduzido para cada atividade. No quadro 2 abaixo foram expostas as principais vantagens e desvantagens do sistema convencional de concreto armado. Quadro 2: Vantagens e desvantagens do Sistema Convencional Já no quadro 3 abaixo foram expostas as principais vantagens e desvantagens do sistema ICF VANTAGENS DESVANTAGENS Durabilidade superior a qualquer outro material Baixa produtividade na execução (tempo de execução costuma sermais longo) Facilidade de produção por montagem ou conformação Elevada massa por unidade de superfície Facilidade e baixo custo dos componentes Falta de domínio técnico centrado na mão de obra executora Possibilita a construção de grandes projetos pois o seu “esqueleto” ou estrutura é de concreto armado Necessidade de materiais adicionais para ter a textura lisa Bom isolamento térmico e acústico Geração de grande volume de resíduos e isso se não tiver o descarte correto, acarreta em impactos ambientais Pouco exigência de qualificação da mão de obra “Desconstrução” para instalação de rede hidrossanitária e elétrica, o que gera desperdício Fonte: Autoria própria VANTAGENS DESVANTAGENS Bom isolamento acústico Restrição no número de pavimentos Resistente a terremotos e deslocamentos Limitação de remodelação Resistência ao fogo A pressão do concreto úmido que é exercida sobre os painéis leves de espuma durante a colocação do concreto pode causar abaulamento e até mesmo ruptura dos formulários. Baixo índice de patologias Mão de obra especializada Velocidade na Construção Insetos e roedores podem se infiltrar na estrutura e construir seus ninhos Redução de acidentes de trabalho Paredes com nível de blindagem Restrição no número de pavimentos Bom isolamento acústico Fonte: Autoria própria 9 5.1 Estudo de custos Foram levantados orçamentos com base dados pela empresa ARXX e por orçamento de campo, afim de fazer uma análise de custos. Fonte: Desenvolvida pelos autores com base nos valores da SCO (2019). Sistema convencional - Foi feito uma média em campo do processo produtivo, onde obteve-se a área de 25,91 m2 /d de assentamento dos blocos cerâmicos. Os demais serviços como armação das estruturas sendo elas, pilares, vigas e lajes levaram 3 dias e 1 dia de carpintaria. Sistema ICF - Foi feito uma média em campo do processo produtivo, onde obteve-se a área de 27,24 m2 /d de assentamento dos blocos ARXX PRIME e 70,91 m2/d do bloco Veda. Os demais serviços como armação das estruturas sendo elas, pilares e lajes levaram 2 dias e 1 dia de carpintaria. CÓDIGO DESCRIÇÃO Unid. de Medida VALOR UNITÁRIO DIÁRIA 8H MOD902150 Pedreiro h R$:20,01 R$:160,08 MOD902450 Servente h R$:13,13 R$: 105,04 MOD900450 Armador h R$:20,01 R$:160,08 MOD900850 Carpinteiro h R$:20,01 R$:160,08 Tabela 1. Custo de mão de Obra 10 GRÁFICO 1. PRODUTIVIDADE X CUSTO DE MÃO DE OBRA TOTAL. Fonte: Desenvolvida pelos autores. Tabela 2. Comparação do Custo total dos Sistemas estudados Fonte: Desenvolvida pelos autores com dados fornecidos pela ARXX. ICF conforme os segmentos adquiridos nas condições examinadas neste estudo. Afirma-se que na questão relacionada ao desempenho térmico, o sistema ICF obteve melhores resultados econômicos e em eficiência. 6 CONCLUSÃO Com a crescente industrialização e a capacitação da mão de obra, acreditasse que o sistema EPS possa se tornar um sistema construtivo de competitividade no mercado da construção civil. É notório que a execução de obras em alvenaria tem gerado um volume de resíduos significativo, além de proporcionar um desperdício econômico e automaticamente prejudicial ao meio ambiente. O sistema EPS é um método construtivo que tem como 0.00 500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2,500.00 3,000.00 3,500.00 4,000.00 4,500.00 15 dias 6 dias Mão de obra - Sistema Convencional Mão de obra- Sistema ICF SISTEMAS ALVENARIA CONVENCIONAL SISTEMA ICF Superestrutura R$ 16.847,05 R$ 10.387,07 Vedação R$ 9.054,89 R$ 23.135,37 Revestimentos R$ 17.039,81 R$ 4.351,85 TOTAL R$ 42.941,75 R$ 37.874,29 11 características principais uma maior precisão na execução dos projetos arquitetônicos, maior agilidade de execução, tornando-o um sistema de construção mais sustentável e com menos desperdícios. Devido à procura por construções mais eficientes e menos agressivas ao meio ambiente, esse novo sistema pode tornar-se uma alternativa de construção importante para os clientes que visam uma alternativa mais sustentáveis e de maior conforto termo acústico. Em vista do caso estudado, percebe-se que o sistema construtivo ICF, teoricamente é o mais favorável no ponto de vista, superando todos os resultados em relação à produtividade, socioeconômico ,qualidade, desempenho, tempo de execução e durabilidade em relação ao sistema convencional. O que pode ampliar este cenário, já que apesar de ter chegado ao Brasil há somente 3 anos, o crescimento e a aceitação do sistema tem conquistado cada vez mais pequenos e grandes construtores, que é o caso deste estudo e de execuções de obras no ramo da construção Civil. REFERÊNCIAS ARXX INC. ARXX Steel TM. Disponível em: < http://www.arxx.com.br/produtos/2/arxxsteel>. BLAIR, J. Disadvantages of building with Insulated Concrete Forms. Disponível em:<https://www.hunker.com/13401210/disadvantages-of-building-with-insulated concreteforms>. Bunder, Jefferson, O Concreto: sua origem, sua história. Universidade de São Paulo. Disponível em <https://www.academia.edu/30709030/O_CONCRETO_SUA_ORIGEM_SUA_HIST%C3%93RIA. > Acesso em 15 de Set. 2019. Construindo com ICF. Disponível em: <http://www.fasthouse.eco.br/construindo-sua- casacom-icf.html>. Figura 1. Disponível em: < http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=7&Cod=1642>. Acesso em Agosto de 2019. Figura 2. Disponível em: < http://faseicf.com.br/>. Acesso em Agosto de 2019. https://www.academia.edu/30709030/O_CONCRETO_SUA_ORIGEM_SUA_HIST%C3%93RIA http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=7&Cod=1642 http://faseicf.com.br/ 12 Figura 4. A)Disponível em: < http://www.ceramicaroque.com.br/web/produto/bloco-tijolo- vedacao-14-cm/bloco-tijolo-vedacao-14x19x29-cm-bloco-inteiro>. B)Disponível em: < https://www.arxx.com.br/produtos/1/paredes-de-vedacaoav40>. C) Disponível em: <https://www.arxx.com.br/produtos/17/parede-estruturalap100>. Acesso em Novembro de 2019. GISAH, A. P.; THOMPSON, R. V. Comparativo de Custos de Sistemas Construtivos, Alvenaria Estrutura e Estrutura em Concreto Armado no caso do Empreendimento Piazza Maggiore. Curitiba, PR. 2011. Universidade Federal do Paraná. ICF. Disponível em <https://techne.pini.com.br/2016/10/icf-sistema-de-formas- termoacusticas-de-eps-para-paredes-autoportantes-de-concreto/> 15 de Out.2016. ICF CONSTRUTORA. Conheça o sistema construtivo ICF. Disponível em: <http://www.icfconstrutora.com.br/sistema-construtivo-icf/conheca-o-sistema>. JESUS,A.Análise Comparativa dos Sistemas Construtivos em Alvenaria Convencional, Alvenaria Estrutural e Moldes Isolantes para Concreto (Icf). Disponível em <http://www.periodicoscientificos.ufmt.br/ojs/index.php/eng/article/viewFile/6926/4862. > Acesso em 14 de Abr.2019 KAEFER, Luis Fernando, A Evolução do Concreto Armado, São Paulo, 1998. Disponível em<<http://wwwp.feb.unesp.br/lutt/Concreto%20Protendido/HistoriadoConcreto.pdf . Acesso em 13 de Set. 2019. SANTOS - A arquitetura moderna e suas raízes,1954 a, Livro n. 7, f. 29-30. SOUZA, L. G. Análise comparativa do custo de uma casa unifamiliar nos sistemas construtivos de alvenaria, madeira de lei e Wood Frame. Florianópolis, SC. 2013. Instituto de PósGraduação IPOG. ZAMIN, C. Alberto, Comparação de Custos Entre Sistema Contrutivos de Casa Popular Executada em Concreto Pré-Moldado e o Sistema Convencional de Construção. http://www.ceramicaroque.com.br/web/produto/bloco-tijolo-vedacao-14-cm/bloco-tijolo-vedacao-14x19x29-cm-bloco-inteiro http://www.ceramicaroque.com.br/web/produto/bloco-tijolo-vedacao-14-cm/bloco-tijolo-vedacao-14x19x29-cm-bloco-inteiro https://www.arxx.com.br/produtos/1/paredes-de-vedacaoav40 https://www.arxx.com.br/produtos/17/parede-estruturalap100 https://techne.pini.com.br/2016/10/icf-sistema-de-formas-termoacusticas-de-eps-para-paredes-autoportantes-de-concreto/https://techne.pini.com.br/2016/10/icf-sistema-de-formas-termoacusticas-de-eps-para-paredes-autoportantes-de-concreto/ http://www.periodicoscientificos.ufmt.br/ojs/index.php/eng/article/viewFile/6926/4862 http://wwwp.feb.unesp.br/lutt/Concreto%20Protendido/HistoriadoConcreto.pdf 13 VASCONCELOS, Augusto Carlos de. O Concreto no Brasil. São Paulo: Pini, 1992. 1. ed. V. 2. 277p. AGARWAL, S.; GUPTA, R. K. Plastics in Buildings and Construction. Chapter 32. Applied Plastics Engineering Handbook. Processing and Materials. Elsevier Inc, 2011.
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