CN109678373A - 一种相变防冻混凝土骨料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种相变防冻混凝土骨料及其制备方法和应用。所述骨料由导热桥、相变芯和封装层组成；所述导热桥为辐射状，从骨料中心向四周辐射，所述相变芯填充在导热桥之间，所述封装层将相变芯和导热桥包裹在其中。本发明通过制备由导热桥、相变芯和封装层组成的具有强度高、储能密度大、导热性良好混凝土骨料，将其应用于混凝土时，能够显著提高混凝土的防冻性能。

Description

一种相变防冻混凝土骨料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种相变防冻混凝土骨料及其制备方法和应用。
背景技术
我国地域辽阔，有相当大的部分处于严寒地带，致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。根据全国水工建筑物耐久性调查，22％的大坝和21％的中小型水工建筑物存在冻融破坏问题，大坝混凝土的冻融破坏主要集中在东北、华北、西北地区。尤其在东北严寒地区，兴建的水工混凝土建筑物，几乎100％工程局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏。除三北地区普遍发现混凝土的冻融破坏现象外，地处较为温和的华东地区的混凝土建筑物也发现有冻融现象。
混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行，为使这些工程继续发挥作用和效益，各部门每年都耗费巨额的维修费用，而这些维修费用为建设费用的1～3倍。美国投入混凝土基建工程的总造价为16万亿美元，据估计今后每年用于混凝土工程维修和重建的费用估计达3000亿美元。因此，寻找一种有效解决或减缓混凝土冻融破坏的途径已刻不容缓。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种相变防冻混凝土骨料及其制备方法和应用。本发明通过制备由导热桥、相变芯和封装层组成的具有强度高、储能密度大、导热性良好混凝土骨料，将其应用于混凝土时，能够显著提高混凝土的防冻性能。
本发明的目的之一是提供一种相变防冻混凝土骨料。
本发明的目的之二是提供上述相变防冻混凝土骨料的制备方法。
本发明的目的之三是提供含有上述相变防冻混凝土骨料的混凝土。
本发明的目的之四是提供上述相变防冻混凝土骨料及其制备的混凝土的应用。
为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：
首先，本发明公开一种相变防冻混凝土骨料，其由导热桥、相变芯和封装层组成；所述导热桥为辐射状，从骨料中心向四周辐射，所述相变芯填充在导热桥之间，所述封装层将相变芯和导热桥包裹在其中。
所述相变防冻混凝土骨料中，导热桥由以下重量份的组分构成：导热硅脂50-80份、水溶性丙烯酸树脂乳液5-15份、纤维素醚5-15份和橡胶粉10-20份组成。相变芯由以下重量份的组分构成：石蜡70-85份、硅酸盐水泥5-10份、废旧碳化硅粉10-20份组成。所述封装层由以下重量份的组分构成：硫铝酸钡钙矿物70-85份、导热碳纤维粉5-15份、水溶性丙烯酸树脂乳液5-15份、水3-8份和酒石酸1-5份。
封装层以硫铝酸钡钙为主，是因为其水化微膨胀能形成致密结构，防止相变材料泄露，同时与混凝土拌合的水泥浆属于同一基质，具有良好的粘结性。但是水化硫铝酸钡钙基封装层较薄和脆，在养护过程和服役期间易开裂，故添加水溶性丙烯酸树脂乳液，尤其是掺入拌合水中，能均匀分散在封装层中，改善韧性，防止开裂。
导热桥材料中添加的呈膏状的导热硅脂和良好韧性的橡胶粉具有一定变形性，这样可以满足石蜡固液相变转换时的体积变化。
进一步地，所述导热桥为“十”字形结构，导热桥的结构主要与骨料的导热系数/混凝土的导热系数和骨料的工作时效性相关；本发明设计的这种导热桥贯穿相变芯，能够很好地提高骨料的导热系数和导热均匀性，改善其工作时效性的同时，这种骨料结构设计易于相变芯材料的填充，提高制备效率。
进一步地，所述所用石蜡的相变温度为5-0℃。
进一步地，所述导热桥的厚度为0.5-3mm。
进一步地，本发明提供一种可用于制备相变防冻混凝土骨料的装置，包括圆筒状模具和辐射状内梁，所述圆筒状模具由两组半圆状筒体组成，且圆筒状模具的两端均为开口状，所述两组半圆状筒体之间通过固定耳实现组装，所述固定耳设置在半圆状筒体的侧面，且固定耳上开设有供固定杆穿过的通孔，使用时将两组半圆状筒体以及固定耳对接好，将固定杆(例如螺栓、螺母等)穿过通孔，实现对两组半圆状筒体的固定，形成圆筒状模具。
所述辐射状内梁由多块板组合而成，所述圆筒状模具的内壁上开设有与辐射状内梁配合的凹槽，所述凹槽沿圆筒状模具的轴线方向贯穿圆筒状模具内壁；使用时将辐射状内梁放入圆筒状模具中，同时将辐射状内梁的端部卡和在凹槽中实现对辐射状内梁的固定。
进一步地，所述圆筒状模具的长度为25-40cm、内径为1.5-3cm；所述辐射状内梁的厚度为0.5-3mm。
进一步地，当所述辐射状内梁为“十”字形结构时，其可以由四块板相互垂直固定而成。
其次，本发明公开制备一种可用于制备相变防冻混凝土骨料的方法，包括如下步骤：
(1)组装好本发明所述的用于制备相变防冻混凝土骨料的装置，对圆筒状模具的一端进行封口处理，备用；
(2)将相变芯材料拌和均匀呈糊状，填充于圆筒状模具内，然后将辐射状内梁抽出，再将导热桥材料填充在辐射状内梁留下的空间内，干燥后拆除圆筒状模具，得到骨料半成品；
(3)将骨料半成品在零摄氏度以下冷冻后切割成圆柱体，然后将圆柱体骨料投入搅拌均匀的封装材料中，捞出沥干后进行养护，即得相变防冻混凝土骨料。
进一步地，步骤(3)中，所述冷冻的温度为零下2-10℃，冷冻时间为10-30min。
进一步地，步骤(3)中，将圆柱体骨料投入封装材料中后搅拌5-10min，再捞出沥干；重复上述过程2-5次。
进一步地，步骤(3)中，所述养护的条件为在40-60℃养护10-30min。
再次，本发明公开含有上述相变防冻混凝土骨料的混凝土；优选的，所述混凝土由以下组分构成：水泥、水、减水剂以及相变防冻混凝土骨料；优选地，所述相变防冻混凝土骨料的添加量为水泥质量的2.5-3.5倍。
最后，本发明公开上述相变防冻混凝土骨料及其制备的混凝土在建筑工程领域中的应用。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
(1)本发明提出的封装材料为有机-无机复合材料，其中，硫铝酸钡钙与水发生水化反应，利用硫铝酸钡钙水化微膨胀特性，形成密实结构体，同时水溶性丙烯酸树脂乳液夹杂其间，能有效防止水泥水化硬化过程中开裂。
(2)本发明所提供的骨料强度高、储能密度大、导热性良好。结果显示，和不含有本发明制备的骨料的混凝土相比，本发明的骨料使混凝土的冻融质量损失率降低3.63-4.68倍，显著改善了混凝土的抗冻能力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明相变防冻混凝土骨料的结构示意图。
图2为本发明用于制备相变防冻混凝土骨料的圆筒模具。
图3为本发明用于制备相变防冻混凝土骨料的“十”字形内梁。
附图中标记分别代表：1-导热桥、2-相变芯、3-封装层、4-圆筒模具、5-凹槽、6-固定耳、7-螺孔、8-“十”字形内梁。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行，寻找一种有效解决或减缓混凝土冻融破坏的途径已刻不容缓。为此，本发明提出一种相变防冻混凝土骨料及其制备方法和应用，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1
1、一种相变防冻混凝土骨料，其由导热桥1、相变芯2和封装层3组成；所述导热桥1为辐射状(“十”字形结构)，从骨料中心向四周辐射，所述相变芯2填充在导热桥1之间，所述封装层3将相变芯2和导热桥1包裹在其中，所述骨料的结构如图1所示。
其中，所述导热桥1由导热硅脂50份、丙烯酸树脂乳液15份、纤维素醚15份和橡胶粉20份组成；所述相变芯2由石蜡(相变温度为0-5℃)70份、硅酸盐水泥10份和废旧碳化硅粉20份组成，；所述封装层3由硫铝酸钡钙矿物70份、导热碳纤维粉14份、水溶性丙烯酸树脂乳液15份、水5份和酒石酸1份。
2、如图2、3所示，一种可用于制备本实施例的相变防冻混凝土骨料的装置，包括圆筒状模具4和“十”字形内梁8，所述圆筒状模具4由两组半圆状筒体组成，且圆筒状模具4的两端均为开口状，所述两组半圆状筒体之间通过固定耳6实现组装，所述固定耳设置在半圆状筒体的侧面，且固定耳6上开设有供螺母穿过的螺孔7，使用时将两组半圆状筒体以及固定耳6对接好，将螺母穿过螺孔7，实现对两组半圆状筒体的固定，形成圆筒状模具。
所述辐射状内梁8由四块板相互垂直固定而成，所述圆筒状模具4的内壁上开设有与辐射状内梁8配合的凹槽5，所述凹槽5沿圆筒状模具4的轴线方向贯穿圆筒状模具4内壁；使用时将辐射状内梁8放入圆筒状模具4中，同时将辐射状内梁8的端部卡和在凹槽5中实现对辐射状内梁8的固定。
3、制备相变防冻混凝土骨料的方法，包括如下步骤：
(1)组装好本实施例所述的用于制备相变防冻混凝土骨料的装置，其中，所述圆筒状模具的长度为30cm、内径为1.5cm；所述辐射状内梁的厚度为0.5mm；然后对圆筒状模具的一端用保鲜膜进行封口处理，保鲜膜便于骨料制备完毕后进行拆除，完成后备用；
(2)按照本实施例中相变防冻混凝土骨料的组分和比例，将相变芯材料拌和均匀呈糊状，填充于圆筒状模具内，然后将辐射状内梁抽出，再将导热桥材料填充在辐射状内梁留下的空间内，干燥后拆除圆筒状模具，得到骨料半成品；
(3)将骨料半成品在-2℃冷冻30min后，切割为1.5cm长的圆柱形半成品骨料，然后将其投入搅拌均匀的封装材料中，搅拌5min后，捞出沥干，再投入搅拌，捞出沥干；重复上述投入搅拌-捞出沥干过程5次，最后将得到的骨料在40℃养护30分钟，即得相变防冻混凝土骨料。
实施例2
1、一种相变防冻混凝土骨料，其结构同实施例1，区别在于：所述导热桥由导热硅脂80份、丙烯酸树脂乳液5份、纤维素醚5份和橡胶粉10份组成；所述相变芯由石蜡(相变温度为0-5℃)85份、硅酸盐水泥5份、废旧碳化硅粉10份组成；所述封装层由硫铝酸钡钙矿物85份、导热碳纤维粉5份、丙烯酸树脂乳液5份、水3份和酒石酸5份。
2、本实施例相变防冻混凝土骨料的制备方法，包括如下步骤：
(1)组装好实施例1所述的用于制备相变防冻混凝土骨料的装置，其中，所述圆筒状模具的长度为40cm、内径为3cm；所述辐射状内梁的厚度为3mm；然后对圆筒状模具的一端用保鲜膜进行封口处理，保鲜膜便于骨料制备完毕后进行拆除，完成后备用；
(2)按照本实施例中相变防冻混凝土骨料的组分和比例，将相变芯材料拌和均匀呈糊状，填充于圆筒状模具内，然后将辐射状内梁抽出，再将导热桥材料填充在辐射状内梁留下的空间内，干燥后拆除圆筒状模具，得到骨料半成品；
(3)将骨料半成品在-10℃冷冻10min后，切割为3cm长的圆柱形半成品骨料，然后将其投入搅拌均匀的封装材料中，搅拌10min后，捞出沥干，再投入搅拌，捞出沥干；重复上述投入搅拌-捞出沥干过程2次，最后将得到的骨料在60℃养护10分钟，即得相变防冻混凝土骨料。
实施例3
1、一种相变防冻混凝土骨料，其结构同实施例1，区别在于：所述导热桥由导热硅脂60份、丙烯酸树脂乳液10份、纤维素醚14份和橡胶粉16份组成；所述相变芯由石蜡80份、硅酸盐水泥8份、废旧碳化硅粉12份组成；所述封装层由硫铝酸钡钙矿物80份、导热碳纤维粉10份、丙烯酸树脂乳液7份、水8份和酒石酸3份。
2、本实施例相变防冻混凝土骨料的制备方法，包括如下步骤：
(1)组装好实施例1所述的用于制备相变防冻混凝土骨料的装置，其中，所述圆筒状模具的长度为25cm、内径为2cm；所述辐射状内梁的厚度为2mm；然后对圆筒状模具的一端用保鲜膜进行封口处理，保鲜膜便于骨料制备完毕后进行拆除，完成后备用；
(2)按照本实施例中相变防冻混凝土骨料的组分和比例，将相变芯材料拌和均匀呈糊状，填充于圆筒状模具内，然后将辐射状内梁抽出，再将导热桥材料填充在辐射状内梁留下的空间内，干燥后拆除圆筒状模具，得到骨料半成品；
(3)将骨料半成品在-5℃冷冻20min后，切割为2cm长的圆柱形半成品骨料，然后将其投入搅拌均匀的封装材料中，搅拌7min后，捞出沥干，再投入搅拌，捞出沥干；重复上述投入搅拌-捞出沥干过程3次，最后将得到的骨料在50℃养护20分钟，即得相变防冻混凝土骨料。
实施例4
1、一种相变防冻混凝土骨料，其结构同实施例1，区别在于：所述导热桥由导热硅脂70份、丙烯酸树脂乳液13份、纤维素醚8份和橡胶粉12份组成；所述相变芯由石蜡(相变温度为0-5℃)75份、硅酸盐水泥6份、废旧碳化硅粉15份组成；所述封装层由硫铝酸钡钙矿物75份、导热碳纤维粉15份、丙烯酸树脂乳液13份、水6份和酒石酸2份。
2、本实施例相变防冻混凝土骨料的制备方法，包括如下步骤：
(1)组装好实施例1所述的用于制备相变防冻混凝土骨料的装置，其中，所述圆筒状模具的长度为35cm、内径为2.5cm；所述辐射状内梁的厚度为1mm；然后对圆筒状模具的一端用保鲜膜进行封口处理，保鲜膜便于骨料制备完毕后进行拆除，完成后备用；
(2)按照本实施例中相变防冻混凝土骨料的组分和比例，将相变芯材料拌和均匀呈糊状，填充于圆筒状模具内，然后将辐射状内梁抽出，再将导热桥材料填充在辐射状内梁留下的空间内，干燥后拆除圆筒状模具，得到骨料半成品；
(3)将骨料半成品在-8℃冷冻15min后，切割为1cm长的圆柱形半成品骨料，然后将其投入搅拌均匀的封装材料中，搅拌8min后，捞出沥干，再投入搅拌，捞出沥干；重复上述投入搅拌-捞出沥干过程4次，最后将得到的骨料在45℃养护30分钟，即得相变防冻混凝土骨料。
性能检测：
(1)按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》检测实施例1-4所得骨料的压碎指标、吸水率和到了系数；作为对比，对粒径在10-26.5mm的天然石灰石骨料的上述三种性能也进行测试，结果如表1所示。
表1
压碎指标(％) 吸水率(％) 导热系数(W/(m·K))
实施例1 9.7 2.52 15.7
实施例2 9.1 1.81 16.6
实施例3 8.9 1.57 18.1
实施例4 9.4 1.66 18.4
对比例 5.2 0.45 1.23
(2)防冻融性能测试：将实施例1-4制备的相变防冻混凝土骨料配合为混凝土，其组分为：水泥460份、相变防冻混凝土骨料1300份、水240份和聚羧酸减水剂0.5份。作为对比试验，混凝土配合比为：水泥460份、石子骨料1300份、水240份和聚羧酸减水剂0.5份。根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GB/T50082-2009)进行抗冻性实验，测得混凝土的冻融质量损失率，结果如表2所示。
表2
25个循环质量损失率/％ 50个循环质量损失率/％ 100个循环质量损失率/％
实施例1 0.33 1.37 1.53
实施例2 0.41 1.26 1.56
实施例3 0.16 0.72 1.21
实施例4 0.45 0.94 1.44
对比例 0.37 1.45 5.66
从表1、2中可以看出：相变防冻骨料的压碎指标和吸水率明显高于天然石灰石骨料，说明就骨料品质而言，导热性能远远高于石灰石骨料。而且由本发明的混凝土具有良好的抗冻性，冻融过程中的质量损失明显低于石灰石骨料制备的混凝土。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相变防冻混凝土骨料，其特征在于：所述骨料由导热桥、相变芯和封装层组成；所述导热桥为辐射状，从骨料中心向四周辐射，所述相变芯填充在导热桥之间，所述封装层将相变芯和导热桥包裹在其中。
2.如权利要求1所述的相变防冻混凝土骨料，其特征在于：所述相变防冻混凝土骨料中，导热桥由以下重量份的组分构成：导热硅脂50-80份、水溶性丙烯酸树脂乳液5-15份、纤维素醚5-15份和橡胶粉10-20份组成；相变芯由以下重量份的组分构成：石蜡70-85份、硅酸盐水泥5-10份、废旧碳化硅粉10-20份组成；所述封装层由以下重量份的组分构成：硫铝酸钡钙矿物70-85份、导热碳纤维粉5-15份、水溶性丙烯酸树脂乳液5-15份、水3-8份和酒石酸1-5份。
3.如权利要求1或2所述的相变防冻混凝土骨料，其特征在于：所述导热桥为“十”字形结构；或者，所述导热桥的厚度为0.5-3mm；或者，所述所用石蜡的相变温度为5-0℃。
4.制备权利要求1-3任一项所述的相变防冻混凝土骨料的装置，其特征在于：包括圆筒状模具和辐射状内梁，所述圆筒状模具由两组半圆状筒体组成，且圆筒状模具的两端均为开口状，所述两组半圆状筒体之间通过固定耳实现组装，所述固定耳设置在半圆状筒体的侧面，且固定耳上开设有供固定杆穿过的通孔；所述辐射状内梁由多块板组合而成，所述圆筒状模具的内壁上开设有与辐射状内梁配合的凹槽，所述凹槽沿圆筒状模具的轴线方向贯穿圆筒状模具内壁定。
5.制备权利要求4所述的相变防冻混凝土骨料的装置，其特征在于：所述圆筒状模具的长度为25-40cm、内径为1.5-3cm；所述辐射状内梁的厚度为0.5-3mm。
6.制备权利要求4或5所述的相变防冻混凝土骨料的装置，其特征在于：所述辐射状内梁为“十”字形结构，其由四块板相互垂直固定而成。
7.如权利要求1-3任一项所述的相变防冻混凝土骨料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)组装好如权利要求4-6任一项所述的装置，对所述圆筒状模具的一端进行封口处理，备用；
(2)将相变芯材料拌和均匀呈糊状，填充于圆筒状模具内，然后将辐射状内梁抽出，再将导热桥材料填充在辐射状内梁留下的空间内，干燥后拆除圆筒状模具，得到骨料半成品；
(3)将骨料半成品在零摄氏度以下冷冻后切割成圆柱体，然后将圆柱体骨料投入搅拌均匀的封装材料中，捞出沥干后进行养护，即得相变防冻混凝土骨料。
8.如权利要求7所述的相变防冻混凝土骨料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述冷冻的温度为零下2-10℃，冷冻时间为10-30min；
或者，步骤(3)中，将圆柱体骨料投入封装材料中后搅拌5-10min，再捞出沥干；重复上述过程2-5次；
或者，步骤(3)中，所述养护的条件为在40-60℃养护10-30min。
9.一种混凝土，其特征在于：包含如权利要求1-3任一项所述的相变防冻混凝土骨料；优选地，所述混凝土由以下组分构成：水泥、水、减水剂以及所述相变防冻混凝土骨料；优选地，所述相变防冻混凝土骨料的添加量为水泥质量的2.5-3.5倍。
10.如权利要求1-3任一项所述的相变防冻混凝土骨料和/或如权利要求9所述的混凝土在建筑工程领域中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111334258A (zh) * 2020-03-19 2020-06-26 中国科学院上海应用物理研究所 一种熔盐相变蓄热元件及其制备方法
CN111499295A (zh) * 2020-03-23 2020-08-07 中南大学 一种高抗水吸附性能的蒸养水泥基材料及其制备方法
CN111606629A (zh) * 2020-06-09 2020-09-01 北京城建华晟交通建设有限公司 一种融冰防冻固相相变材料路面砖及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101544487A (zh) * 2009-02-24 2009-09-30 高平 自变温建筑节能复合材料及其制备方法
CN103193432A (zh) * 2013-03-13 2013-07-10 浙江建设职业技术学院 一种防冻混凝土
WO2013123428A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 The Regents Of The University Of California Compositions comprising phase change material and concrete and uses thereof
CN108048043A (zh) * 2017-12-06 2018-05-18 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种具有多层次封装结构的定形相变材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101544487A (zh) * 2009-02-24 2009-09-30 高平 自变温建筑节能复合材料及其制备方法
WO2013123428A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 The Regents Of The University Of California Compositions comprising phase change material and concrete and uses thereof
CN103193432A (zh) * 2013-03-13 2013-07-10 浙江建设职业技术学院 一种防冻混凝土
CN108048043A (zh) * 2017-12-06 2018-05-18 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种具有多层次封装结构的定形相变材料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111334258A (zh) * 2020-03-19 2020-06-26 中国科学院上海应用物理研究所 一种熔盐相变蓄热元件及其制备方法
CN111334258B (zh) * 2020-03-19 2021-12-24 中国科学院上海应用物理研究所 一种熔盐相变蓄热元件及其制备方法
CN111499295A (zh) * 2020-03-23 2020-08-07 中南大学 一种高抗水吸附性能的蒸养水泥基材料及其制备方法
CN111606629A (zh) * 2020-06-09 2020-09-01 北京城建华晟交通建设有限公司 一种融冰防冻固相相变材料路面砖及其制备方法

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