CN115558308A - 沥青路面高渗透乳化沥青透层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青路面高渗透乳化沥青透层，属于建筑材料领域。沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:石油沥青40‑50份、无机纳米颗粒30‑50份、三元乙丙橡胶4‑8份、有机稳定剂0.4‑0.8份、无机稳定剂0.6‑0.8份、乳化剂1‑5份、改性剂1‑5份、水40‑50份；与现有技术相比，本申请的沥青路面高渗透乳化沥青透层制备工艺简单、可操作性强，产品稳定性高，且最终得到的沥青路面高渗透乳化沥青透层具有极强的渗透能力，可大幅提高其作性基层沥青路面粘结层的性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种沥青路面高渗透乳化沥青透层。
背景技术
沥青路面透层是确保水泥类稳定基层与沥青面层良好黏结的重要基础，主要起到黏结作用。水泥类稳定基层作为一种半刚性基层，随着时间的延长表面空隙率逐渐减小，从而更加致密而导致透层油难以渗透，但透层能否渗透到水泥类稳定基层表面一定深度，对增强半刚性基层和沥青层的整体性，延长路面使用寿命具有重要作用。
目前，由于乳化沥青的粘度较大阻碍沥青微滴的渗透，同时乳化沥青破乳速度快，乳化沥青还没充分渗透下去时就已经破乳、在基层表面形成能被运料车和摊铺机粘起的油皮。虽然在乳化沥青中加入汽油、煤油等稀释剂可以增加乳化沥青的渗透性能，但将带来成本大幅度增加以及环境污染等问题。因此，提出一种沥青路面高渗透乳化沥青透层的材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了沥青路面高渗透乳化沥青透层。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青40-50份、无机纳米颗粒30-50份、三元乙丙橡胶4-8份、有机稳定剂0.4-0.8份、无机稳定剂0.6-0.8份、乳化剂1-5份、改性剂1-5份、水40-50份。
进一步地，所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、乳化剂3份、三元乙丙橡胶6份、有机稳定剂0.6份、无机稳定剂0.7份、无机纳米颗粒40份、改性剂3份、水45份。
进一步地，所述无机纳米颗粒为纳米二氧化钛、纳米二氧化铈和纳米二氧化硅的组合物。
进一步地，所述有机稳定剂为聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素、木质素纤维、羧甲基纤维素钠和乙烯基磺酸钠中的一种或多种。
进一步地，所述无机稳定剂为氯化钙、氯化铵和氯化钠中的一种或多种。
进一步地，所述乳化剂为烷基多胺类、氧胺类、季铵盐类、脂肪胺类、木质素胺类、咪唑啉类或酰胺类中的一种或多种。
进一步地，所述改性剂为丁苯胶乳、丁腈胶乳、丁吡胶乳、氯丁胶乳中的一种或多种。
另一方面，本发明还提供一种如上述任意一项所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层的制备方法，包括以下步骤：
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
第三方面，本发明还提供一种如上述任意一项所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层的用途为粘结碎石稳定类基层和沥青面层。
第四方面，本发明还提供一种如上述任意一项所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层的使用方法,包括以下步骤：
在沥青路面的基层碎石充分碾压后，在碎石层的表面10mm深度范围内含水率处于最佳含水率-2％-最佳含水率+1％的条件下喷洒沥青路面高渗透乳化沥青透层；
从0.5L/m2最低用量开始，逐渐增加沥青路面的高渗透乳化沥青透层的洒布量进行试洒；养生24h后，若表面有自由沥青，油斑或集油等情况，表明沥青路面高渗透乳化沥青透层用量过高，需适当减少洒布量。若洒布后沥青凝聚成珠状则说明透层油用量过低，需适当增加洒布量；
满足洒布2-3h内高渗透乳化沥青透层全部被吸收，说明该下承层的高渗透乳化沥青透层用量较高，为了防止1次喷洒过多量产生流失，高渗透乳化沥青透层应作2次喷洒；第2次喷洒应在第一喷洒完养生24h后进行；
基于试洒的结果对整个沥青路面喷洒高渗透乳化沥青透层。
本发明的有益效果：
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层制备工艺简单、可操作性强，产品稳定性高，且最终得到的沥青路面高渗透乳化沥青透层具有极强的渗透能力，可大幅提高其作性基层沥青路面粘结层的性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青40-50份、无机纳米颗粒30-50份、三元乙丙橡胶4-8份、有机稳定剂0.4-0.8份、无机稳定剂0.6-0.8份、乳化剂1-5份、改性剂1-5份、水40-50份。
进一步地，所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、乳化剂3份、三元乙丙橡胶6份、有机稳定剂0.6份、无机稳定剂0.7份、无机纳米颗粒40份、改性剂3份、水45份。
进一步地，所述无机纳米颗粒为纳米二氧化钛、纳米二氧化铈和纳米二氧化硅的组合物。
进一步地，所述有机稳定剂为聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素、木质素纤维、羧甲基纤维素钠和乙烯基磺酸钠中的一种或多种；
进一步地，所述无机稳定剂为氯化钙、氯化铵和氯化钠中的一种或多种。
进一步地，所述乳化剂为烷基多胺类、氧胺类、季铵盐类、脂肪胺类、木质素胺类、咪唑啉类或酰胺类中的一种或多种。
进一步地，所述改性剂为丁苯胶乳、丁腈胶乳、丁吡胶乳、氯丁胶乳中的一种或多种。
实施例1：沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、无机纳米颗粒30份、三元乙丙橡胶4份、有机稳定剂0.5 份、无机稳定剂0.7份、乳化剂3份、改性剂3份、水50份；其中无机纳米颗粒为纳米二氧化钛和纳米二氧化铈的混合物；
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
实施例2：沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、无机纳米颗粒40份、三元乙丙橡胶4份、有机稳定剂0.5 份、无机稳定剂0.7份、乳化剂3份、改性剂3份、水50份；其中无机纳米颗粒为纳米二氧化钛和纳米二氧化铈的混合物；
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
实施例3：沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、无机纳米颗粒50份、三元乙丙橡胶4份、有机稳定剂0.5 份、无机稳定剂0.7份、乳化剂3份、改性剂3份、水50份；其中无机纳米颗粒为纳米二氧化钛和纳米二氧化铈的混合物；
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
实施例4：沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、无机纳米颗粒40份、三元乙丙橡胶6份、有机稳定剂0.5 份、无机稳定剂0.7份、乳化剂3份、改性剂3份、水50份；其中无机纳米颗粒为纳米二氧化钛和纳米二氧化铈的混合物；
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
实施例5：沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、无机纳米颗粒40份、三元乙丙橡胶8份、有机稳定剂0.5 份、无机稳定剂0.7份、乳化剂3份、改性剂3份、水50份；其中无机纳米颗粒为纳米二氧化钛和纳米二氧化铈的混合物；
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
实施例6：沥青路面高渗透乳化沥青透层，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、无机纳米颗粒50份、三元乙丙橡胶8份、有机稳定剂0.5 份、无机稳定剂0.7份、乳化剂3份、改性剂3份、水50份；其中无机纳米颗粒为纳米二氧化钛和纳米二氧化铈的混合物；
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持 160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011，对上述沥青路面高渗透乳化沥青透层进行测试；破乳速度按照T0658的标准进行试验，筛上余量按照T0652的标准进行试验，赛博特粘度按照T0623的标准进行试验，残留物含量按照T0651的标准进行试验，针入度按照T0604的标准进行试验，延度按照T0605的标准进行试验，溶解度按照T0607的标准进行试验，储存稳定性按照T0655的标准进行试验、颗粒粒径分布采用激光粒度仪进行测量、渗透时间采用标准砂法进行测定、与集料的粘附性按照T0654的标准进行试验。
如表1所示，本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的各方面性能均能满足施工的需求；
表1
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层在施工前的原工作面处理方式为：
在施工前，先将若干台森林灭火器沿工作面纵向排开，前排森林灭火器靠近中央分隔带，后排森林灭火器依次递进，森林灭火器沿纵向排成斜线将浮尘吹净。除尘时对路缘石及人工构造物做好遮盖，以防污染，必要时可根据当时风向对鼓风机的布置方位进行适当调整，保证原工作面处理后干燥洁净。施工前工作面处理的质量检查，检查项目和标准应符合表2的要求。
表2
| 检查项目 | 单位 | 界面要求 | 检测方法 |
| 表观 | / | 表面应牢固、结实、手指触摸无明显灰尘或杂物 | 随机抽检 |
| 干燥度 | / | 表面无油印，油痕 | 随机抽检 |
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层在运输与装卸的要求为：
(1)用于运输高渗透乳化沥青的车辆，前次运输产品品种应为同规格型号乳化沥青或重交沥青、改性沥青。
(2)装车前应对车辆内部彻底清洁。
(3)高渗透乳化沥青产品的装卸过程中的所有管路应彻底清洁，防止混装导致高渗透乳化沥青出现提前破乳问题。
(4)卸货过程中，必须确保卸油导管插入卸油槽油面以下10cm以下，防止高渗透乳化沥青在卸货过程中出现较多泡沫，影响卸货进度。
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的现场储存要求为：
(1)高渗透乳化沥青透层的储存设备使用前应彻底清洁，不得与其它乳化沥青混装。
(2)储存过程中保持温度稳定，储存温度应在5～80℃范围内。
(3)储存设备应设有搅拌装置，储存时间2天以上时，应每天搅拌1次，每次搅拌20～40分钟，防止高渗透乳化沥青离析对性能产生影响。
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的施工准备为：
高渗透乳化沥青透层喷洒统一使用智能沥青洒布车，智能洒布车洒布精度应控制不大于1％。洒布前选择合适的喷嘴，确保喷洒的乳化沥青成均匀雾状，沥青洒布车喷洒时应保持稳定的速度和喷洒量，同时应当调整喷油管的高度使同一地点接受2-3个喷油嘴喷洒的沥青。喷洒的沥青应当均匀，不得有撒花漏空或成条状，也不得有堆积，喷洒不足的要补洒，过量的应当清除。若施工面积较小，也可采用手持式人工洒布设备洒布。施工前需彻底清洗智能洒布车的储料罐、循环泵和喷洒管道，在装载不粘轮乳化沥青粘结材料前应完全清洁干净，不允许有沥青或其他有机溶剂残留。
施工前调试各喷头，对循环泵和每个喷嘴进行检查，要求循环泵能以最高转速运转，每个喷嘴没有任何堵塞现象，以保证施工过程正常进行。智能洒布车加热温度严禁超过80℃，加热时必须开启内循环，防止因局部过热造成高渗透乳化沥青透层破乳，使用过程中已加热的高渗透乳化沥青透层要及时用完，不得储存后再次加热使用。
正式喷洒前，应检查沥青喷洒车的使用状况，标定喷洒量。沥青喷洒过程中及养生期间严禁一切车辆和行人通过。喷洒区附近的结构物或其他已施工部位应当加以保护，以免溅上沥青受到污染。洒布车喷洒完一个车道停车后，应当用油槽接住排油管滴下的沥青，以防止局部沥青过多。
洒布结束后剩余高渗透乳化沥青透层严禁在高温下长时间储存，喷洒完后应及时冲洗车辆，防止少量高渗透乳化沥青破乳堵塞喷头。
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的喷洒量确定方式为：
高渗透乳化沥青透层材料洒布前应先通过人工刷涂一定面积试验块，检测当时当地的气温、湿度、地面温度、日照、横坡、纵坡、缝隙率、吸水性等现场条件，确定高渗透乳化沥青材料的精确用量、洒布方法和干燥时间。
如施工坡度较大，为防止流淌，应分层洒布，试验块确定的洒布量为随后进行的智能洒布车喷洒提供依据。
高渗透乳化沥青透层材料的用量不能由承包商自行确定，应由设计单位或业主、监理、承包商共同试验确定。
喷洒前，需加热高渗透乳化沥青，并对高渗透乳化沥青透层材料进行循环；加热时，应控制导热油温度不高于80℃，防止高渗透乳化沥青因局部加热温度过高造成破乳。
将高渗透乳化沥青透层材料加热到60～70℃范围内进行喷洒。
高渗透乳化沥青透层材料用量为0.5～1.0kg/m2，具体用量可根据工程实际情况进行适当调整。
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的喷洒方式为：
工作面清理干净后，即可用智能喷洒车洒布高渗透乳化沥青粘结材料，材料使用前应搅拌均匀。
喷洒时在工作面上放置方盘，以测量洒布量。方盘取走后，遗留下空白面应人工补洒。施工过程中，注意纵向和横向衔接与已洒部分重叠不少于10cm。
根据天气情况，温度低于5℃、雨天、雪天等天气不得施工，若预计未破乳前会下雨不得施工，下雨后应及时处理积水。
喷洒完成后，高渗透乳化沥青养生时间不少于6h，确保高渗透乳化沥青完全破乳。在高渗透乳化沥青未完全破乳期间应做好交通管制，禁止任何车辆及人员通过。
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的养生条件为：
施工过程中，严禁乱踩未干作业面，严防钉子、木棍、钢筋等尖锐物人为破坏作业面。高渗透乳化沥青透层洒布完全后，立即进行自然养生，封闭交通。待高渗透乳化沥青透层完全破乳不粘车轮和摊铺机履带，方可进行下一道工序。高渗透乳化沥青透层施工后，应尽快进行沥青混合料摊铺。
本发明的沥青路面高渗透乳化沥青透层的施工质量管理条件为：
高渗透乳化沥青洒布应均匀，施工单位在施工过程中应自检，随时进行外观检查，发现洒布达不到要求，应立即查找原因，采取改进措施后再恢复施工，对洒布量达不到要求的部分应及时修补。高渗透乳化沥青施工质量技术要求应符合表3，否则应进行补洒或者返工。
表3
| 检测项目 | 技术要求 | 试验方法 | 检测频率 |
| 喷洒量(kg/m2) | 透层：0.5～1.0 | 单位面积称重法 | 随机抽取 |
| 外观 | 无露白，不破损 | 目测 | 所有喷洒面 |
| 行车检测 | 高渗透 | 施工车辆施工期间 | 试验段检测 |
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，包括：所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青40-50份、无机纳米颗粒30-50份、三元乙丙橡胶4-8份、有机稳定剂0.4-0.8份、无机稳定剂0.6-0.8份、乳化剂1-5份、改性剂1-5份、水40-50份。
2.根据权利要求1所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，所述沥青路面高渗透乳化沥青透层按照重量份包括以下组分:
石油沥青45份、乳化剂3份、三元乙丙橡胶6份、有机稳定剂0.6份、无机稳定剂0.7份、无机纳米颗粒40份、改性剂3份、水45份。
3.根据权利要求1所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，所述无机纳米颗粒为纳米二氧化钛、纳米二氧化铈和纳米二氧化硅的组合物。
4.根据权利要求1所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，所述有机稳定剂为聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素、木质素纤维、羧甲基纤维素钠和乙烯基磺酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，所述无机稳定剂为氯化钙、氯化铵和氯化钠中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，所述乳化剂为烷基多胺类、氧胺类、季铵盐类、脂肪胺类、木质素胺类、咪唑啉类或酰胺类中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层，其特征在于，所述改性剂为丁苯胶乳、丁腈胶乳、丁吡胶乳、氯丁胶乳中的一种或多种。
8.一种如权利要求1至7任意一项所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将无机纳米颗粒和三元乙丙橡胶混合搅拌，制得混合液一；将乳化剂和有机稳定剂加入水中，在80-90℃的温度条件下搅拌均匀制得混合液二；将石油沥青于160-180℃加热至热融状态后加入改性剂，恒温搅拌55-65min；
将混合液一、混合液二和无机稳定剂加入含有改性剂的石油沥青中，保持160-180℃的温度调节进行搅拌，搅拌55-65min后逐步降温至常温。
9.一种如权利要求1至7任意一项所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层的用途为将所述沥青路面高渗透乳化沥青透层涂布在级配碎石基层上；所述级配碎石基层的厚度为15CM。
10.一种如权利要求1至7任意一项所述的沥青路面高渗透乳化沥青透层的使用方法，其特征在于,包括以下步骤：
在沥青路面的基层碎石充分碾压后，在碎石层的表面10mm深度范围内含水率处于最佳含水率-2％-最佳含水率+1％的条件下喷洒沥青路面高渗透乳化沥青透层；
从0.5L/m2最低用量开始，逐渐增加沥青路面的高渗透乳化沥青透层的洒布量进行试洒；养生24h后，若表面有自由沥青，油斑或集油等情况，需减少洒布量；若洒布后沥青凝聚成珠状则说明透层油用量过低，需增加洒布量；
若满足洒布2-3h内高渗透乳化沥青透层全部被吸收，高渗透乳化沥青透层应改为2次喷洒；第2次喷洒在第1次喷洒完养生24h后进行；
基于试洒的结果对整个沥青路面喷洒高渗透乳化沥青透层。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20230103 |