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Es wurde u. a. der Grund gedanke des Multibarrierenkonzepts entwickelt, das meh rere undurchlässige Barrieren fordert, um die Deponie umweltverträglich zu machen. Planum Wesentliche Elemente dieses Konzepts sind das Basisabdichtungssystem und das Oberflächenabdich tungssystem der Deponie. Geokunststoffe gehören mittlerweile zum unverzicht baren Bestandteil dieser Oberflächenabdichtung Abdichtungssysteme. So Abfall trennen sie beispielsweise die mineralische Dichtung Basisabdichtung umgebundendes Gestein vom anstehenden Untergrund oder schützen die Kunststoff Deponieaufstandsfläche dichtungsbahn vor Beschä digung. Geokunststoffe werden aber auch als Filter zwischen dem Abfall und der Dränschicht eingesetzt oder bewehren Oberflächenab dichtungen und steile Böschungen. Verbundstoffe mit hoher Dränkapazität können sogar leistungsfähige mineralische Dränschichten ersetzen. Für Abdichtungs aufgaben verwendet man Bentonitmatten, bei denen hochquellfähiges Bentonit pulver filterfest zwischen zwei geotextilen Decklagen eingekapselt ist. Bei diesen vielfältigen Aufgaben kommen die verschiedensten Arten von Geokunststoffen zum Einsatz: - Vliesstoffe - Gewebe und Gewirke aus Monofilen oder Multifilen - Flexible Geogitter - Verbundstoffe Auswahl der Rohstoffe Geokunststoffe unterliegen in einer Deponie enormen physikalisch-mechanischen, biologischen und chemischen Beanspruchungen. Insbesondere im Hinblick auf die chemische Langzeitbeständigkeit kommt dabei der richtigen Auswahl der Rohstoffe eine große Bedeutung zu. Die chemischen Medien, mit denen die Geokunststoffe in der Deponie in Kontakt kommen, können flüssig oder gasförmig, hochkonzentriert oder verdünnt sein. Aufgrund der heterogenen Zusammensetzung, z. B. des Hausmülls, können weder reine hochaggressive Substanzen noch nicht minder aggressive, willkürlich gemischte Substanzen ausgeschlossen werden. Es ist heute Stand der Technik, Untersuchungen über die chemische Beständigkeit von Geokunststoffen in Anlehnung an die chemischen Prüfungen der ,Richtlinie über die Deponiebasisabdichtungen aus Dichtungsbahnen’ , herausgegeben vom Landesamt für Wasser und Abfall NRW, durchzuführen. Die von HUESKER Synthetic für den Deponiebau angebotenen Geokunststoffe sind nach dieser Richtlinie geprüft. Man kann sagen, dass Geokunststoffe aus Polyethylen hoher Dichte (PEHD) im Hinblick auf die chemische Medienbeständigkeit ohne Ein schränkung verwendet werden können. Der Rohstoff Polypropylen (PP) weist nur bei der Beständigkeitsprüfung gegenüber hoch konzentrierten, anorganischen Mineralsäuren eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften von etwas mehr als 25% auf. Kombinationen aus den Rohstoffen PP und PEHD können wiederum alle Anforderungen der chemischen Beständigkeit erfüllen. Geokunststoffe im Basisabdichtungs system Aufgaben der Geokunststoffe Der Basisabdichtung einer Deponie kommt eine besondere Bedeutung zu, weil sie die wichtigste Barriere zum Schutz des Grund wassers bildet. Man unterscheidet zwei Typen: die rein mineralische Dichtung und die so genannte Kombinationsdichtung, die aus einer mineralischen Dichtung mit zusätz licher Kunststoffdichtungsbahn besteht. Die Kombinationsdichtung wird sowohl für Sondermülldeponien als auch für Hausmüllund Rohstoffdeponien als Stand der Technik angesehen. Abfall evtl. GeokunststoffFilter Dränschicht Schutzlage KDB d>=2,5mm Mineralische Dichtung 3 Lagen á 25 cm In einer Kombinationsdichtung übernehmen die Geokunststoffe verschiedene Aufgaben: - Filtern zwischen Abfall und Dränschicht - Schützen der Kunststoffdichtungsbahn gegen mechanische Beschädigung - Abführen von eventuell auftretendem Hangund Sickerwasser unterhalb der Basisab dichtung - Trennen der mineralischen Dichtungsschicht vom anstehenden Untergrund Darüber hinaus können Betonitmatten zur Verringerung der Wasserdurchlässigkeit und zur Erhöhung des Sorptionsvermögens der geologischen Barriere eingesetzt werden. Trennen von zwei Schichten Zum Trennen setzt man bevorzugt mechanisch verfestigte Vliesstoffe ein. Die Bemessung kann nach Abschnitt 7 des „Merkblatt für die Anwendung von Geotextilien und Geogittern im Erdbau des Straßenbaus” der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen erfolgen. Geokunststoffe mit Trennfunktion müssen eine hohe Verformbar keit bei großer Stempeldurchdrückkraft besitzen. Die wirksame Öffnungsseite O 90,W soll zur Gewährleistung eines ausreichenden Bodenrückhaltevermögens kleiner als 0,2 mm betragen. Eine Flächenmasse von mind. 400g/m2 wird empfohlen. HUESKER Synthetic bietet eine Vielfalt von mechanisch verfestigten HaTe®-Vliesstoffen an, die diesen Anforderungen entsprechen. Trennvliesstoff evtl. Bentonitmatte Geologische Barriere Schutz der Kunststoff dichtungsbahn Schutzlagen müssen die Kunststoffdichtungsbahn zuverlässig und dauerhaft vor unzulässigen Beanspru chungen schützen, z. B. vor Perforationen durch Kies körner oder vor zu großen Dehnungen. Diese Bean spruchungen können sich zum Teil bereits beim Einbau der Dränschicht oder aber später durch die dauernde Auflast des Abfalls ergeben. Die kurzfristig einwirkende Belastung aus dem Einbau des Dränkieses kann in Einbauversuchen auf der Baustelle am Probefeld simuliert werden. Derartige Feldversuche mit dem vom Bauunter nehmen eingesetzten Baumaschinen und angelieferten Materialien bieten die Mög lichkeit, die Dimensionierung der Schutz schicht zu überprüfen und die Belastung der KDB zu minimieren. Für die Untersu chung der langfristigen Schutzwirkung des Vliesstoffes unter hoher Auflast werden modifizierte Plattendruckversuche nach Richtlinie der Bundesanstalt für Material forschung und -prüfung im Labor durchge führt. Die Laborversuche werden in der Regel unter erhöhten statischen Auflasten durchgeführt, um so eine Sicherheitsrese rve zu schaffen. Die Versuchsdauer muss so ausgelegt sein, dass das zeitabhängige Verhalten der Schutzlage überprüft werden kann. Der Regelaufbau für die Schutzlage sieht oberhalb der KDB den Einsatz eines mechanisch verfestigten Vlies stoffes von mind. 1200 g/m2 Flächenmasse und einer 15 cm starken Schicht aus Brechkorn 0/8 mm vor. Dieser Aufbau gewährleistet gegenüber einem Dränkies 16/32 mm eine ausreichende Schutzwirkung. Weil die Brechkornschicht des Regelaufbaus schwierig herzu stellen ist, ersetzt man diese in der Praxis oft durch HaTe®-Verstärkungsvliese oder andere Verbundstoffe. Für derartige Schutzsysteme muss der Nachweis der Schutzwirksamkeit erbracht werden. Geotextile Schutzlagen für extre me Anforderungen Für einen wirksamen Schutz der Kunststoffdichtungs bahn bei der Verwendung von Dränkies der Körnung 16/32 mit ungünstiger Kornform und bei hohen Auflas ten durch den Abfall müssen meist verstärkte Vliesstoffe eingesetzt werden. Diese Verbundstoffe bestehen aus Vliesstoffen, die entweder mit einer Gewebeeinlage oder einer Auflage steifer Drängitter verstärkt werden. Die Schutzwirkung solcher Verstärkungsvliese beruht auf zwei Mechanismen: Die Einzelkörner des Dränkieses werden von den Fasern des Vliesstoffes eingehüllt, und die so entstehende punktförmige Belastung wird abgepuffert. Darüber hinaus bewirken die in das Schutzgeotextil einsinkenden Einzelkörner Dehnungen im Gewebe oder Gitter, so dass über deren Zugfestigkeit eine Lastverteilung erfolgt. Ein weiterer Vorteil der HaTe®-Verstärkungsvliese besteht darin, dass sie im Gegensatz zu einfachen Vliesstoffen nicht ausdünnen, wenn sie, insbesondere auf Böschungen, durch unplan mäßige Zugkräfte beansprucht werden. Bei extremen Beanspruchungen können auch mineral stoffgefüllte Zweiwandgewebe eingesetzt werden. Die beiden Gewebe sind durch Abstandshalter miteinander verbunden, der verbleibende Zwischenraum wird mit einem geeigneten Mineralstoff, z. B. einem Sand-Bento nit-Gemisch oder Zementmörtel, verfüllt. So konnte beispielsweise für die Incomat®-Sandmatte in einem 1000Stunden-Test unter einer Auflast von 1500 kN/m2 und Kies der Körnung 16/32 mm eine maximale Dehnung der KDB von nur 0,03 % nachgewiesen werden. HaTe®-Vliesstoff Kunststoffdichtungsbahn Herkömmliches Schutzvlies HaTe®-Vliesstoff HaTe®-Gewebe HaTe®-Vliesstoff Kunststoffdichtungsbahn Verstärkungsvlies Außer der guten Schutzwirkung bieten geotextile Schutzlagen durch ihre einfache Verlegung und gleich mäßige Fertigungsqualität weitere, bedeutende Vorteile. HaTe® Verstärkungsvlies B 2000 L nach dem 1000 h-Test Geokunststoffe in der Oberflächenabdichtung Die Oberflächenabdichtung der Deponie übernimmt zwei wesentliche Aufgaben: Sie verhindert den Austritt von Deponiegas in die Atmosphäre und das Eindringen von Oberflächenwasser in den Deponiekörper. Darüber hinaus muss die Abdichtung mit Pflanzen rekultivierbar sein. Die eingesetzten Geokunststoffe übernehmen im Wesentlichen die gleichen Aufgaben wie in der Basis abdichtung. Es ist zusätzlich möglich, einzelne Ele mente wie die mineralische Gasdränage oder die mine ralische Dränschicht durch Dränvliese, Dränmatten oder andere Verbundstoffe zu ersetzen. Diese Elemente müssen selbstverständlich die gestellten mechanischen und hydraulischen Anforderungen erfüllen. Außerdem müssen sie gegen chemische Beanspruchungen durch das Deponiegas, das Gaskondensat und gege benenfalls das Deponiesickerwasser beständig sein. Da die Abdeckung der Deponie starken mechanischen Beanspruchungen aus Setzungen des Deponiekörpers unterliegen kann, empfiehlt es sich, hochfeste Geokunststoffe zur Bewehrung der mineralischen Dichtung einzusetzen. Mit der Geokunststoff-Tondichtungsbahn (GTD) NaBento® lassen sich konventionelle mineralische Dichtungen vielfach sicher und wirtschaftlich ersetzen. Die Vorteile für Sie: - NaBento® als dünne Dichtschicht reduziert die Erd arbeiten und schafft mehr Deponievolumen - Der Einbau von NaBento® ist einfach und weitgehend witterungsunabhängig - NaBento® ist weniger setzungsempfindlich als konventionelle mineralische Dichtungsschichten - NaBento® kann bei späteren Durchörterungen auf einfache Weise ausgebessert werden - Die hohe interne Scherfestigkeit von NaBento® ermöglicht die standfeste Abdichtung steiler Böschungen bis 1:1,75 ohne Versagen in der Betonitschicht - Die schubfeste Verbindung der NaBento®-Bahnen mit einem Spezialkleber gewährleistet eine hohe Stabilität der Überlappungen im Einbauzustand und bei lokalen Setzungen - NaBento® hat als industriell gefertigtes Produkt eine gleichmäßig hohe geprüfte Qualität Rekultivierungsschicht evtl. geotextiler Filter Dränschicht Schutzlage KDBd > = 2,5 mm Rekultivierungsschicht Mineralische Dichtung 2 Lagen á 25cm Trennvliesstoff Dränmatte KDB d > = 2,5 mm NaBento-Bentonitmatte Dränmatte gaswegsame Ausgleichsschicht Abfall Oberflächenabdichtung mit Geosynthetics gaswegsame Ausgleichsschicht evtl. Gasdränschicht Abfall Oberflächenabdichtung gem. TA Siedlungsabfall Deponiekl. II Filtern und Dränen mit Geokunststoffen Filtergewebe und Vliesstoffe als Filter Geotextile Filter im Basisabdichtungssystem müssen das Einwandern von Feinteilen des Abfalls in die Dränschicht verhindern. Nach derzeitigem Kenntnis stand sollten jedoch Filteranlagen nur in biologisch inaktiven Deponien eingesetzt werden, weil sich infolge mikrobieller Aktivitäten der Filter zusetzen kann. In der Oberflächenabdichtung werden sie als Filterlage zwischen dem kulturfähigen Boden und der Dränschicht benötigt. In allen Anwendungsfällen muss die Filterwirksamkeit auf Dauer gewährleistet sein. Als geotextile Filter kommen entweder HaTa® Filtergewebe oder HaTa® Vliesstoffe zum Einsatz. Eine Vorbemessung der Filter kann nach den bekannten Filterregeln erfolgen, wie z.b. vom Arbeitskreis 14 ,Kunststoffe im Erd- und Wasserbau’ der Deutschen Gesellschaft für Erd- und Grundbau. Zwischen Feinmüll und Dränkies der Körnung 16/32 werden häufig wirksame Öffnungsweiten des Filters zwischen 0,4 und 1,0 mm gefordert. Um diesen spezi ellen Forderungen des Deponiebaus zu entsprechen, hat HUESKER Synthetic sowohl spezielle Vliesstoffe als auch Filtergewebe entwickelt. Der Verwendung von Filtergeweben ist der Vorzug zu geben, wenn das Ausspülen von Feinbestandteilen des Abfalls in das Dränsystem im begrenzten Umfang zugelassen werden kann. In diesem Fall entsteht durch die Erosion im Übergangsbereich Abfall/Filteranlage ein natürlicher Filter, so dass ein Verstopfen des Filtergewebes im Gegensatz zum Vliesstoff nicht eintritt. HUESKER Synthetic fertigt verschiedene Filtergewebe mit Maschenweiten zwischen 0,1 mm und 1,5 mm. Durch die Verwendung von Monofilamentgarnen lässt sich die erforderliche Maschenweite gezielt einstellen. Entstehung eines natürlichen Filters bei begrenztem Ausspülen von Feinbestandteilen. Dränen mit Geokunststoffen Oft ist der Ersatz von mineralischen Dränschichten für die Ableitung von Wasser oder Deponiegas durch geotextile Dränelemente zweckmäßig. Dies gilt insbe son-dere für den bautechnisch schwierigen Einbau von mineralischen Dränschichten im Böschungsbereich. Als geotextile Dränelemente stehen Drängitter oder Verbundstoffe aus Filtervliesstoffen mit Dränkern zur Verfügung. Der Dränkern kann aus einem Wirrgelege oder einer Gitterstruktur bestehen. Als Filtervliesstoff kommen sowohl thermisch als auch mechanisch ver festigte Vliesstoffe in Frage. Bei der Dimensionierung der Dränelemente muss eine ausreichende Transmissivität auf Dauer nachgewiesen werden. Die Transmissivität ist unter der projektspezifischen Auflast zu bestimmen. Weitere technische Informationen zu den erwähnten Produkten sowie zur Bemessung der Dränelemente sind bei HUESKER Synthetic erhältlich. Bewehrung mit Geokunst stoffen im Deponiebau Häufig muss man Erdkörper mit Geokunststoffen oder Geogittern bewehren, um Zugkräfte im Erdbauwerk aufzunehmen und so eine Rissbildung zu vermeiden. Eine Geokunststoff-Bewehrung kann auch in den Erdbauwerken einer Deponie eingesetzt werden. Bewehrung unterhalb der mineralischen Basisabdichtung Wenn bei der Herstellung des Planums im anstehenden Untergrund lokale Instabilitäten – verursacht durch weiche Böden oder erodierten Untergrund festgestellt werden, empfiehlt sich eine GeokunststoffBewehrung unterhalb der mineralischen Basis abdichtung. Große Setzungsunterschiede und unzu lässige Dehnungen in der Basisabdeckung werden so vermieden. Zwischenabdichtungen Oft entsteht die Notwendigkeit, den Deponiekörper durch eine Zwischenabdichtung vor einsickerndem Niederschlagswasser zu bewahren. Die Dichtigkeit einer Zwischenabdichtung ohne Bewehrung kann jedoch durch Risse infolge von Setzungen des Deponiekörpers gefährdet sein. Oberflächenabdichtungen Bei Grubendeponien sind Setzungsrisse in der Oberflächenabdichtung im Bereich des Grubenrandes zu erwarten. Bei Haldendeponien gefährden Setzungen und Horizontalverschiebungen die Dichtigkeit der Oberflächenabdichtung, weil der Abfall über längere Zeit sein Volumen vermindert. Die Geokunststoff-Bewehrung muss folgende Anfor derungen erfüllen: - guter Verbund mit der Bodenschicht - hohe Zugkraftaufnahme bei geringer Dehnung - hohe Zeitstandfestigkeit (geringe Kriechneigung). Das hochfeste Stabilisierungsgewebe Stabilenka® hat sich für die genannten Anwendungen als besonders geeignet erwiesen. Wenn zusätzlich eine hohe Wasser durchlässigkeit der Bewehrung erforderlich ist, bietet sich der Verbundstoff Comtrac® als Bewehrung an. Böschungen Häufig besteht auf Deponieböschungen keine ausrei chende Gleitsicherheit. Ursache hierfür ist meist eine zu geringe Scherfestigkeit zwischen KDB und Schutz lage. Durch die Stabilisierung der Dränschicht mit Fortrac®-Geogittern löst man diese Standsicherheits frage. Fortrac® nimmt die auftretenden Zugkräfte bereits bei geringer Dehnung auf, um so unzulässige Verformungen zu vermeiden. Fortrac®, Stabilenka® und Comtrac® zeigen hervorragende, mechanische Eigenschaften, insbeson dere ein günstiges Kriechverhalten, weil für die Herstel lung der Rohstoff Polyester verwendet wird. Ausführliche Informationen über Fortrac®, Stabilenka® und Comtrac® für die Bewehrung sowie Vorschläge für die Dimensionierung sind bei HUESKER Synthetic erhältlich. Forschung und Entwicklung: kein Zufallsprozess HUESKER Synthetic entwickelt und fertigt seit den 60er Jahren Kunststoffe für die verschiedensten Anwendungsbereiche im Wasser-, Tief- und Straßenbau. Aufgrund umfangreicher Erfahrungen wird die Entwicklung der Geokunststoffe für den Deponiebau entscheidend mitgestaltet. Im offenen Dialog mit den Bauherren und Planern werden von uns die Forschungs- und Entwicklungsziele für neue Kunststoffe formuliert. Je nach bautech nischen Notwendigkeiten und Aufgabenstellungen, ob Trennen, Schützen, Dränen, Filtern oder Bewehren, entwickelt unsere Forschungs- und Entwicklungsab teilung ohne jede produktionstechnische Einschränkung Vliesstoffe, Gewebe, Geogitter oder Verbundstoffe aus den geeigneten Polymeren. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit führenden Instituten, Ingenieurbüros und amtlich anerkannten Materialprüfanstalten. Hierdurch erhält HUESKER Synthetic die Sicherheit, auch für den Deponiebau optimale Geokunststoffe zu entwickeln und zu produzieren, die die hohen Anfor derungen zuverlässig, sicher und dauerhaft erfüllen. Qualitätskontrolle vom Rohstoff bis zum Endprodukt HUESKER-Produkte unterliegen strengen Qualitäts kontrollen, um einen gleichbleibend hohen Qualitätsstandard sicherzustellen. Die lückenlose Kette der Qualitätskontrollen beginnt bereits beim Rohstoff, dem Granulat. Aus dem Granulat mit genau vorge schriebenen Eigenschaften werden unter strenger Güteüberwachung Fasern und Garne hergestellt. Auf hochmodernen und leistungsfähigen Fertigungsanlagen erfolgt dann die Weiterverarbeitung zum Endprodukt. Die Qualitätskontrolle am fertigen Geokunststoff wird durch eine kompromisslose Eigenüberwachung sowie durch Fremdüberwachung einer amtlich anerkannten Materialprüfanstalt nach DIN 18 200 gewährleistet. Die Kennzeichen mit Rollenetikett und Rollenaufdruck machen es möglich, die Lieferidentität auch noch auf der Baustelle zu prüfen. Auf diese Weise ist ein gleichbleibend hoher Qualitäts standard sichergestellt. Huesker Synthetic GmbH, Gescher ist gemäß DIN EN ISO 9001 zertifiziert. HaTe®, Incomat®, Fortrac®, Comtrac® und NaBento® sind registrierte Marken der HUESKER Synthetic GmbH Stabilenka® ist eine registrierte Marke der Colbond b.v. HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES rHUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERr SKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUESKER HUES 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r HUESKER Synthetic GmbH ist zertifiziert: Als Hersteller von Geokunststoffen mit jahrzehntelanger Erfahrung, bieten wir Ihnen überzeugende technische Lösungen - wirtschaftlich, sicher, fortschrittlich. Geokunststoffe für den Erd- und Grundbau, Deponiebau, Wasserbau, Verkehrswegebau. Beratung, Planung, Umsetzung - weltweit Zuverlässigkeit und fortschrittliche Technik zeichnen unsere Produkte in zahlreichen Anwendungen aus: Fortrac® - flexibles, hochfestes, hochmodules und kriecharmes Geogitter zur Bewehrung von Böden HaTelit® - flexibles, hochfestes und temperaturbeständiges Gitter zur Bewehrung von Asphaltschichten Stabilenka® - hochfestes Gewebe zum Bewehren und Trennen von Böden Robutec® - Gewebe zum Bewehren und Trennen für höchste Anforderungen Fornit® - Geogitter zum Bewehren von Tragschichten Comtrac® - Geocomposit zum Bewehren, Trennen und Filtern von Böden Duogrid® - ein Verbundstoff aus biaxialem, dehnsteifem, flexiblem Geogitter und Vliesstoff NaBento® - Ton-Dichtungsbahn zum Abdichten Incomat® - Beton- oder Sandmatte zum Abdichten und als Erosionsschutz Ringtrac® - Gewebehülle zur Bewehrung und zum Verpacken von Böden HaTe® - Gewebe und -Vliese zum Trennen, Filtern, Dränen und Schützen HUESKER Synthetic GmbH Fabrikstraße 13-15 · D-48712 Gescher Postfach 1262 · D-48705 Gescher Telefon: (0 25 42) 7 01-0 Fax: (0 25 42) 7 01-499 E-Mail: [email protected] Internet: www.huesker.com Hötzel, RFS & P./01.11. 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