imforme ensayos de aridos

Grupo Nro. 3. Paralelo A.

Muestreo de Agregados para el Concreto.

Deiber Alexey Núñez Encalada. [email protected]

Ing. Alonso Rodríguez Zúñiga Suarez.

Loja-Ecuador.02-Noviembre-2013

Universidad Técnica Particular de Loja Escuela de Ingeniería Civil.

mailto:[email protected]

1. Objetivos. Una fuente de abastecimiento de hormigón debe ser puesta aprueba con diferentes

ensayos, para poder hacer los ensayos se debe obtener una muestra de el material que produce dicha hormigonera, para determinar si el material es aceptable o es rechazado.

2. Fundamento Teórico.

GREGADO.- Conjunto de partículas de origen natural o artificial, que pueden ser tratados o elaborados, y cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados por esta NTP. Se les llama también áridos.NÚMERO Y MASA DE LAS MUESTRAS DE CAMPO: El número de las muestras de campo requeridas depende del estado y variación de la propiedad a medirse. Designar cada unidad de la que se obtuvo la muestra de campo, previa al muestreo. El número de muestras de la producción deberá ser suficiente como para otorgar la confianza deseada en los resultados de los ensayos. -Para agregado procesado, el tamaño máximo nominal es la menor malla donde se produce el primer retenido. - Para agregado global (por ejemplo base o sub-base) la masa mínima requerida será la mínima del agregado grueso más 10 kg .Las masas de las muestras de campo citadas son tentativas, las masas deberán ser previstas para el tipo y cantidad de ensayos a los cuales el material va a estar sujeto y obtener material suficiente para ejecutar los mismos. (Steven H. Kosmatka, 2008)

3. Materiales y Equipos.o Pala.

o Saquillos.

o Vehículo.

o Caja de muestreo.

4. Procedimientos.Primero las muestras deben ser escogidas de cada estrato diferenciado en el depósito identificado para el muestreo. Debe realizarse una estimación de la cantidad de los diferentes materiales. Es necesario tomar muestras de diferentes puntos del acopio y mezclarlas para formar un común. Claro es que si se quiere conocer si el acopio es, o no, homogéneo, se ensayarán las muestras parciales individualmente.La muestra se ha de tomar en cada punto a una cierta profundidad bajo la superficie, para lo cual es conveniente valerse de una tabla o una pala que, haciendo de contención, impida que el material se desmorone.

Si se trabaja el depósito como un banco abierto o un pozo, se deben tomar muestras mediante la apertura de un canal en la superficie en sentido vertical, de abajo hacia arriba, con el fin de representar los materiales propuestos para el uso. El material de recubrimiento o material degradado no debe ser

incluido en la muestra. Se deben excavar o realizar perforaciones de prueba en numerosos lugares del depósito, para determinar la calidad del material y la extensión de los yacimientos a mayor profundidad que la cara expuesta, si la hay. El número y la profundidad de las perforaciones de prueba, dependerá de la cantidad del material necesario, la topografía de la zona, la naturaleza del depósito, las características del material y el valor potencial del material en el depósito.Y por último si la inspección visual indica que existe una variación considerable en el material, las muestras individuales deben ser seleccionadas a partir del material de cada estrato bien definido. Cada muestra debe ser mezclada íntegramente y cuarteada, si es necesario, para que la muestra in situ obtenida sea de por lo menos 12 kg para la arena y de 35 kg si el depósito contiene una cantidad apreciable de árido grueso.

5. Cálculos y resultados.Después de realizar el muestreo hemos obtenido:

4 sacos de grava (agregado fino) 4 sacos de arena (agregado grueso)

6. Conclusiones y Recomendaciones. Gracias al muestreo se pudo evidenciar que los áridos obtenidos son confiables ya que se

tomó un porcentaje repetitivo de toda la pila.

7. Bibliografía.Diseño de control de mezclas de Concreto PCA. Komastka, Kerkhoff, Panarese y Tenesi.

http://www.buenastareas.com/ensayos/Ensayo-De-Muestreo-De-Agregados/4153038.html

http://www.buenastareas.com/ensayos/Ensayo-De-Muestreo-De-Agregados/4153038.html


Reducción de Muestras del Agregado



Loja-Ecuador.

02-Noviembre-2013



1. Objetivos.Después del muestreo la cantidad de arena es exagerado, porque al tomar todo tardaríamos mucho, por eso el objetivo es reducir las muestras hasta las cantidades apropiadas para trabajar con ella.

2. Fundamento Teórico.

Reducción de muestras con un cuarteadorPara la muestra con cuarteador hay que tomar en cuenta las características de la arena a cuartear, es conveniente cuartear si la arena está seca, ya que si arena esta húmeda se podría quedar en los surcos del cuarteador, en cambio para la grava como sus partícula son más grandes no hay problemas.Reducción de muestras por cuarteoPara cuartear por el método manual se lo puede hacer tanto con la arena como con la grava.Primero hay que extender el material sobre el suelo (formando un circulo), se lo divide en cuatro partes, se separa dos partes del circulo y se vuelve a hacer el mismo proceso, esto se debe hacer hasta obtener la cantidad de muestra deseada. [Malla, Juan Miguel.(2012). “Evaluación de las propiedades físicas, químicas y mecánicas de áridos del cantón Loja”. Trabajo de fin de titulación. Ecuador-Loja. UTPL.]

3. Materiales y Equipo.o Pala.

o Cuarteador.

o Bandejas.

o Balanza.

4. Procedimiento.Reducción para árido fino.Para la reducción de la muestra del árido fino lo hemos hecho por el método manual, considerando que la arena estaba húmeda, entonces es más conveniente hacerlo por cuarteo manual, aquí el procedimiento.

Se revuelve bien la arena. Se forma un cono, luego se lo presiona con la pala hasta formar un circulo. Se procede a dividir en cuatro partes iguales. Separamos dos partes, esas dos partes las volvemos a hacer el mismo proceso, hasta

obtener 10kg, para todos los ensayos.

Reducción para agregado grueso.

Para la reducción de muestras de la grava se puede usar sin problemas el cuarteador mecánico, para esto se hace lo siguiente:

Primero hay que poner dos bandejas debajo del cuarteador, para que vaya dividiendo la muestra.

Con la pala se va poniendo uniformemente la muestra sobre el cuarteador, el cuarteador separara en dos partes, se coge una parte y se vuelve a hacer lo mismo con la parte seleccionada.

Repetimos este proceso hasta llegar a la masa deseada, que en nuestro caso sería 10Kg.

5. Gráficas y Resultados.En vista de que este no es un método muy matemático, solo es mecánico, no tenemos tablas.

6. Conclusiones y Recomendaciones. Es más rápido hacer el cuarteo con el separador. Hay que tener en cuenta la humedad de la aren para ver si se puede hacer por curteo

manual o por el

separador. Se recomienda un laboratorio más amplio ya que demasiados estudiantes no pueden

trabajar al mismo tiempo.

7. Bibliografías.

http://dspace.utpl.edu.ec/bitstream/123456789/2290/3/Tesis.pdf


Cuarteo Mecánico para la grava. Cuarteo manual para la arena.

http://dspace.utpl.edu.ec/bitstream/123456789/2290/3/Tesis.pdf


Contenido de Humedad Fino y Grueso.



Loja-Ecuador. 02-Noviembre-2013

1. Objetivos. Establecer el método de ensayo para determinar el porcentaje de humedad total en una

muestra de agregado fino por medio del secado.


Determinar el contenido de la humedad total para asegurar la calidad y uniformidad dadas al producir la mezcla de concreto.

Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer la extracción de la humedad en agregados.

2. Fundamento Teórico.Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:

P=(W−DD )∗100

Donde,P : es el contenido de humedad [%]W : es la masa inicial de la muestra [g]D: es la masa de la muestra seca [g] También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla.

3. Materiales.o Balanza.

o Recipientes.

o Horno.

4. Métodos.Para este ensayo nos basaremos en la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 862:2011, siguiendo los pasos siguientes.

Primero hay que pesar arena como viene de la hormigonera. Se procede a secar la arena en uun horno a una temperatura de 110 C +- 5. Se pesa una ves este seca, y se aplica la formula antes vista.

5. Cálculos y resultados.Luego de realizar los procedimientos obtenemos la siguiente tala de datos.Estado. Peso del recipiente. Peso total. Peso neto.Humedo. (w) 340.64 g 1567.9 g 1227.26Seco. (D) 340.64 g 1529.9 g 1189.26

Aplicando la fórmula:

P=(W−DD )∗100

P=( 1227 .29−1189 .261189 .26 )∗100P= 3.2%

6. Conclusiones. El agregado contiene un 3% de agua lo que es un aporte significativo, por ende se debe

hacer los cálculos necesarios sobre el agua que debe ponerse en la mezcla para mortero. El agua aporta con agua al momento de hacer la mezcla.

7. Bibliografía.

http://www.construaprende.com/docs/lab/336-practica-contenido-humedad-agregados

Peso de agregado húmedo.


http://www.construaprende.com/docs/lab/336-practica-contenido-humedad-agregados


Granulometría para el Agregado Grueso y Fino.




1. Objetivos. Este ensayo tiene por objeto determinar la granulometría de los áridos mediante su

división y separación con una serie de tamices en fracciones granulométricas de tamaño decreciente.


2. Fundamento Teórico.La granulometría es la distribución del tamaño de las partículas de un agregado, que se determina a través del análisis de los tamices (cedazos, cribas). El tamaño de las partículas del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre con aberturas cuadradas. Los siete tamices normalizados para el agregado fino tienen aberturas que varían de 150 μm a 9.5 mm (Tamiz No.100 a 3⁄8 pulg.), de 0.160 mm a 10 mm. (Steven H. Kosmatka, 2008).

Agregado fino―7 tamices normalizados con aberturas de 150 µm a 9.5 mm (No. 100 a 3/8 pulg.) Agregado grueso―13 siete tamices normalizados con aberturas de 1.18 mm a 100 mm (0.046 pulg. a 4 pulg.).Tamaño máximo ―el menor tamiz por el cual toda la muestra de agregado grueso debe pasar.

Tamaño máximo nominal ― es el tamiz normalizado con abertura inmediatamente inferior a la menor abertura por la cual todo el agregado debe pasar. El tamiz del tamaño máximo nominal puede retener del 5% al 15%..

El tamaño del agregado no debe exceder: 1/5 de la dimensión más pequeña del elemento de concreto 3/4 del espacio libre entre las barras de acero del refuerzo y entre las varillas de refuerzo y las cimbras 1/3 de la profundidad de las losas. (Steven H. Kosmatka, 2008)

Límites de granulometría del agregado grueso.

Tamiz Porcentaje que pasa.37.5 mm – 11/2 pulg 10025 mm – 1 pulg 95 a10012.5 mm – ½ pulg 25 a 604.75 mm – Nro. 4 0 a 102.36 mm – Nro. 8 0 a 5

Limites de granulometría para el agregado fino.

Tamiz Porcentage que pasa.9.5 mm - 3/8 pulg 1004.75 mm – Nro.4 95 a 1002.36 mm – Nro. 8 80 a 1001.18 mm – Nro.16 50 a 85600 um – Nro.30 25 a 60300 um – Nro.50 5 a 30

150 um – Nro.100 0 a 10

3. Materiales. Tamizador mecánico. Tamices. Recipientes. Balanza.

Horno.

4. Métodos.Agregado grueso.Para la granulometría del agregado grueso se hace lo siguiente:

o Primero se debe cuartear la muestra hasta obtener, en nuestro caso 5 Kg.

o Se procede a ordenar en orden descendente los tamices.

o Para el agregado grueso se puede tamizar manualmente.

o Una vez que se tamiza se pesa lo que se ha quedado en cada tamiz y se registra los

datos.

Agregado fino.Para el agregado fino seguimos los siguientes pasos:

o Primeramente hay que poner la muestra ()antes cuarteada en un horno a 110 C hasta

que se seque por completo.o Colocamos la muestra en los tamices y ponemos en la tamizadora mecánica por 10

minutos. o Luego se pesa lo que se ha quedado en cada tamiz, hay que tener en cuenta que los

tamices se los debe pesar antes sin nada. Para poder saber con precisión la masa que se ha quedado en cada tamiz.

5. Cálculos y Resultados.Agregado grueso.

Tamiz Retenida ParcialRetenida

AcumuladaPorcentaje Retenido

Porcentaje que Pasa

37,5 mm – 11/2 pulg 0 g 0 g 0% 100%25 mm – 1 pulg 279,07 g 279,07 g 6% 94%

19 mm 1866,4 g 2145,47 g 37% 57%12,5 mm – ½ pulg 2199,5 g 4344,97 g 44% 13%

9,5 mm 506,71 g 4851,68 g 10% 3%4,75 mm – Nro.4 141,95 g 4993,63 g 3% 0,04%

fondo 1,79 g 4995,42 g 0,036%

2.5 12.5 62.5-10%

10%

30%

50%

70%

90%

FajaFajaAgregado

Tamizador mecánico, UTPL Pesado del agregado fino, UTPL

Agregado fino.

Tamiz Peso del TamizPeso tamiz y agregado

Masa retenida parcial

Masa retenida

acumuladaPorcentaje

retenidoPorcentaje que pasa

4,75 494 1051,4 557,4 557,4 33% 67%2,36 474,5 737,8 263,3 820,7 16% 51%1,18 406,27 523 116,73 937,43 7% 44%

0,6 381,83 634,5 252,67 1190,1 15% 29%0,3 372,21 604 231,79 1421,89 14% 15%

0,15 308,26 465,4 157,14 1579,03 9% 6%0,075 291,43 350,98 59,55 1638,58 4% 2%

Pasa Nro.200 379,3 418,82 39,52 1678,1 2%

0.1 1 100%

20%

40%

60%

80%

100%

FajaFaja 2arido

6. Conclusiones. La grava que produce esta hormigonera no cumple con la faja de especificación, la grava

es demasiado gruesa, lo cual traería problemas al momento de fundir algún piso con unas cimbras demasiado chicas.

La arena también presenta bastantes partículas demasiado gruesas que no cumplen con la faja de especificación.

7. Bibliografía.Diseño de control de mezclas de Concreto PCA. Komastka, Kerkhoff, Panarese y Tenesi.


Densidad del Agregado Fino y Grueso.




Universidad Técnica Particular de Loja Escuela de ingeniería Civil.


1. Objetivos. Determinar la densidad y la absorción de los agregados (finos y gruesos) a partir del

humedecimiento de los agregados en un tiempo determinado. Calcular la densidad y absorción de una cierta muestra de agregado (fino y grueso) para

saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla. Conocer la importancia y cómo influye la densidad y absorción que tienen los agregados en

una mezcla de concreto.

2. Fundamento Teórico.La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad, descritos en las Normas Técnicas Colombianas 176 y 237; la que más interesa en el campo de la tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros (saturables y no saturables). Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2.48 y 2.8 kg/cm³. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 pára los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos. Existe tres tipos de densidad las cuales están basadas el la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber:

Densidad Nominal. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.

Densidad Aparente. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturable y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.

Densidad Aparente (SSS). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.

La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo el concreto de cemento Portland, el concreto bituminoso, y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. La densidad aparente es también usada en el cálculo de los vacíos en el agregado en la NTC 1926. La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado está húmedo, es decir, si se ha satisfecho su absorción. Inversamente, la densidad nominal (seco al horno) se usa para cálculos cuando el agregado esta seco o se asume que está seco. La densidad nominal concierne a la densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturables de las partículas constituyentes. La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada. La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana 176, para agregados gruesos, y la Norma Técnica Colombiana 237, para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS); obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción. (Steven H. Kosmatka,2008) Para el cálculo, tanto las densidades como la absorción para el agregado grueso se calculan de la siguiente manera:

Densidad Aparente

D =A

B−CDondeA es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grs)B es la masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (grs)C es la masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (grs)

Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca).

D = B

B−C Densidad Nominal.

D =A

A−C ABSORCIÓN

Absorción = B−AA

* 100

Para el agregado fino la densidad se calcula de la siguiente manera: Densidad Aparente

Daparente =A

B+S−CDondeA es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grsB es la masa del picnómetro lleno con aguaS es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca (grs)C es la masa del picnometro con la muestra y el agua hasta la marca de calibración (grs), yD densidad grs / cm³

Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca).

Dsss = S

B+S−C Densidad Nominal.

D = A

B+A−C ABSORCIÓN

Absorción (%) =S−AA

* 100

3. Materiales. Picnómetro. Horno. Balanza. Matraz. Plancha.

4. Métodos.Agregado Fino.Se toma una cantidad de muestra, como la arena que hemos recogido ya está saturada, cogemos y la ponemos sobre una plancha para secarla, hasta conseguir un secado uniforme, la operación es terminada cuando los granos del agregado están sueltos. Luego se introduce la muestra en un molde cónico, se apisona unas 25 veces dejando caer el pisón desde una altura aproximada de 1 cm, posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se deja caer es porque no existe humedad libre, si es lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que cumpla con la condición. Cuando se cae el agregado al quitar el molde cónico es porque se ha alcanzado una condición saturada con superficie seca (sss).

Prueba de secado.

Luego se procede a tomar una muestra de la arena 500 g, y se lo pone en el frasco (el frasco fue pesado con anterioridad y se apuntó ese dato). Una vez introducida la arena en el frasco con agua se debe eliminar el exceso de burbujas de aire, luego se pesa la arena con el picnómetro.Seguidamente procedemos a sacar la muestra del tarro teniendo cuidado de no desperdiciar partículas del agregado, a continuación se deja en el horno por 24horas para que el agregado se seque y se lo pesa una vez seco.

Peso de el agregado. Peso de el frasco con agua Frasco con agregado y agua

Agregado grueso.Se cojio una muestra represantiva, se la procedio a lavar, luego la dejamos reposar en agua durante 24 horas.

Al día siguiente, se tomó la muestra secándola parcialmente con una franela hasta eliminar películas visibles de agua en la superficie. Cuando las partículas tienen un color mate es porque ya está en la condición saturada con superficie seca (SSS). Con la balanza bien calibrada tomamos 5000 g de esta material. Luego la misma cantidad se introdujo en la canastilla (la canastilla se pesó con anterioridad y se apuntó el dato) luego fue sumergida, y se cuantifico la masa sumergida en agua a una temperatura ambiente. Luego fue llevada al horno a una temperatura de 110°C durante 24 horas, al día siguiente se cuantifico su peso y se tomaron apuntes.

Balanza de precisión Material sumergido

5. Cálculos y Resultados.

Agregado fino.Estado (SSS) (S)

Picnómetro con Agua.(B)

Picnómetro con agua y agregado(C)

Peso secado al horno.(A)

500 g 1395,2 g 1703,4 g 487,9 g

Densidad aparente:

D=A

B+S−C

D=487,9

1395,2+500−1703,4D=2,544 g/cm3

Densidad (SSS)

D(sss)=500

1395,2+500−1703,4D=2,607 g/cm3

Densidad Nominal:

Dn=A

B+A−C

Dn=487,9

1395,2+487,9−1703,4Dn= 2,715 g/cm3

Porcentaje de Absorción.

Ab%=S−AA

* 100

Ab==500−487,9834,4

* 100

Ab= 2.5%

Agregado grueso.Saturado con superficie seca.(B) Sumergido en el agua.(C) Secado en el horno.(A)5000 g 3298 g 4966,9 g

Densidad Aparente.

D=A

B−C

D=4966,9

5000−3298D=2,918g/m3

Densidad con superficie seca.

D(sss)=B

B−C

D(sss)=5000

5000−3298D(sss)=2,938 g/m3

Densidad Nominal.

Dn=A

A−C

Dn=4966,9

4966,9−3298Dn=2,976 g/m3

Porcentaje de Absorción.

A%=B−AA

* 100

A%= 5000−4966,94966,9

* 100

A%=0,67%

6. Conclusiones. La absorción que se presentó en el agregado grueso es buena, ya que nos indica que en el

diseño de mezclas, el agregado aportará agua en una mínima dosis; debemos tener en cuenta este porcentaje.

Se observa en los resultados que ese mínimo aumento en peso debido a la absorción del

agregado fue de 0.67% y para el fino es de 2,5% esto se debe a que el agregado grueso tiene más vacos de aire que fueron llenados por el agua.

7. Bibliografía.

Diseño de control de mezclas de Concreto PCA. Komastka, Kerkhoff, Panarese y Tenesi.http://www.construaprende.com/docs/lab/335-practica-densidad-absorcion-agregadoshttp://rsa.utpl.edu.ec/eva/file.php/50650/5Agregad_Modo_de_compatibilidad_.pdf

http://rsa.utpl.edu.ec/eva/file.php/50650/5Agregad_Modo_de_compatibilidad_.pdf

imforme ensayos de aridos

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