CN115716732B - 一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域,特别是涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法。无机抗动态开裂修补涂料按其重量百分比计,包括棕榈纤维、水泥、蜂窝芯材颗粒、纤维素、重钙。本发明有效修补了建筑外墙中的大裂缝10mm‑50mm,并且能有保持在一定的动态下不产生二次开裂,这样能有效防止建筑物主体结构被自然侵害,增加建筑物的耐久性。且棕榈纤维属于可再生的资源,绿色环保。

Description

一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,特别是涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法。
背景技术
现在建筑外墙中结构性的动态开裂一直是一个难以解决的问题,随着开裂产生的渗水、掉落等会造成巨大的经济损失以及安全隐患,故现在急需开发一款能够用于修补大裂缝,且能抗动态开裂的修补材料。
此外现有修补大裂缝的材料往往使用水泥砂浆,虽然水泥砂浆拥有高强度但韧性不足,在墙体震动、沉降过程中无法保持原有状态,故而又产生较大裂缝,普通弹性修补材虽有较好的韧性但固含及强度不够只能在细小裂纹中应用。
虽然利用六角形蜂窝芯材的特性能够在修补大裂缝时随时保持稳定的结构,不易松动,但要裂缝的进一步扩大时还保持稳定结构,还需克服其柔韧性不足以及空隙率等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一方面提供一种无机抗动态开裂修补涂料,所述涂料按其重量百分比计,包括如下组分:
在本发明的一些实施方式中,所述蜂窝芯材颗粒的粒径为10目~40目。
在本发明的一些实施方式中,所述蜂窝芯材颗粒选自玻纤类、铝合金类、铝蜂窝芯材、木纤中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中,所述蜂窝芯材颗粒选自蜂窝芯材颗粒10目~20目、蜂窝芯材颗粒20目~30目、蜂窝芯材颗粒30目~40目中的一种或者多种的混合。
在本发明的一些实施方式中,所述涂料的原料按其重量百分比计,包括如下组分:
在本发明的一些实施方式中,所述棕榈纤维的长度为6mm~12mm。
在本发明的一些实施方式中,所述棕榈纤维湿态时强度为棕榈纤维干态时的50-60%。
在本发明的一些实施方式中,所述水泥选自硅酸盐水泥,优选的,所述水泥选自42.5号硅酸盐水泥和/或52.5号硅酸盐水泥。
在本发明的一些实施方式中,所述纤维素选自羟丙基甲基纤维素;所述纤维素的分子量为4万~10万。
在本发明的一些实施方式中,所述重钙为200目~400目。
本发明另一方面提供如本发明前述的无机抗动态开裂修补涂料的制备方法,包括将棕榈纤维、水泥、蜂窝芯材颗粒、重钙、纤维素混合制备获得。
本发明另一方面提供如本发明前述的无机抗动态开裂修补涂料在建筑工程材料中的用途。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料,具有以下有益效果:
1、本发明有效修补了建筑外墙中的大裂缝10mm-50mm,并且能有保持在一定的动态下不产生二次开裂,这样能有效防止建筑物主体结构被自然侵害,增加建筑物的耐久性。
2、棕榈纤维属于可再生的资源,绿色环保。
具体实施方式
以下,详细说明具体公开了本申请的一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法的实施方式。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定,给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的,选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的,并且可以进行任意地组合,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围,理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外,如果列出的最小范围值1和2,和如果列出了最大范围值3,4和5,则下面的范围可全部预料到:1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中,除非有其他说明,数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数,“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外,当表述某个参数为≥2的整数,则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
本发明发明人经过大量探索实验,利用蜂窝芯材的特殊结构和棕榈纤维椰的特性构建起稳定且有韧性的骨架,在动弹开裂时蜂窝芯材重新搭建骨架、棕榈纤维保持整体框架的柔韧性、一体性,最终达到动态抗开裂的作用。在此基础上,完成了本发明。
本发明的一方面提供一种无机抗动态开裂修补涂料,其原料包括棕榈纤维、水泥、蜂窝芯材颗粒、纤维素、重钙等。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料中,原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括2%~10%的棕榈纤维。在一些实施例中,所述棕榈纤维的重量百分比还可以为2%~2.5%、2.5%~8%、8%~10%、2%~4.5%、4.5%~8%、或8%~10%等。本发明中,为了保证修补材具有整体的柔韧性,故选择高弹力棕榈纤维,棕榈纤维的长度例如可以为6mm~12mm、6mm~8mm、8mm~10mm、或10~12mm等。棕榈纤维拥有较高的韧性和弹性,其还有一个特殊特性棕榈纤维湿态时强度只有棕榈纤维干态时的50-60%,所以弥补了许多长纤维在施工是不易搅拌、不易批刮、易起毛的不足。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料中,所述涂料的原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括20%~45%的水泥。在一些实施例中,水泥的重量百分比还可以为20%~25%、25%~45%、20%~35%、35%~45%、20%~35.5%、35.5%~45%、20%~30%、30%~40%、或40%~45%等。在一些实施例中,所述水泥选自硅酸盐水泥。具体的,硅酸盐水泥例如可以是42.5号硅酸盐水泥和/或52.5号硅酸盐水泥。使用水泥的作用是作为凝胶作用,增加强度及粘结力。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料中,原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括25%~40%的蜂窝芯材颗粒。在一些实施例中,蜂窝芯材颗粒的重量百分比还可以为25%~30%、30%~35%、35%~40%、25%~28%、28%~30%、30%~33%、33%~35%、35%~38%、或38%~40%等。本发明利用六角形蜂窝型材的特点,在修补时六角形的形态搭配粗细粒径,能使每个边角产生稳定蜂窝状结构,当有小松动时由于有六个边角,不管如何移动,都能构建漆新的稳定结构而不会产生大裂缝,当有较大震动或沉降时,由于有粗细搭配的蜂窝芯材,能够在产生位移时细颗粒蜂窝芯材与粗颗粒蜂窝芯材重新构建起稳定结构。蜂窝芯材颗粒具体可以为玻纤类、铝合金类,铝蜂窝芯材、木纤。木纤例如可以是纸纤维芯材。本发明中蜂窝芯材颗粒作为骨料。蜂窝芯材颗粒的粒径为10目~40目。在一些实施例中,所述蜂窝芯材颗粒的粒径还可以为10目~20目、20目~30目、或30目~40目等。可以通过不同粒径的蜂窝芯材颗粒进行粗细搭配。蜂窝芯材颗粒粗细搭配,所述蜂窝芯材颗粒选自蜂窝芯材颗粒10目~20目、蜂窝芯材颗粒20目~30目、蜂窝芯材颗粒30目~40目中的一种或者多种的混合。
进一步的,所述涂料的原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括6%~9%的蜂窝芯材颗粒10~20目。在一些实施例中,蜂窝芯材颗粒的重量百分比还可以为6%~7%、7%~8%、或8%~9%等。
进一步的,所述涂料的原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括9%~14%的蜂窝芯材颗粒20~30目。在一些实施例中,蜂窝芯材颗粒的重量百分比还可以为9%~10%、10%~12%、或12%~14%等。
进一步的,所述涂料的原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括10%~16%的蜂窝芯材颗粒30~40目。在一些实施例中,蜂窝芯材颗粒的重量百分比还可以为10%~12%、12%~14%或14%~16%等。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料中,原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,还包括0.3%~0.5%的纤维素。在一些实施例中,所述纤维素的重量百分比例如可以为0.3%~0.4%、0.4%~0.5%、0.3%~0.35%、0.35%~0.4%、0.4%~0.45%、或0.45%~0.5%等。纤维素选自羟丙基甲基纤维素,所述纤维素的分子量可以为4万~10万、4万~6万、6万~8万、或8万~10万等。纤维素的作用增加粘度及保水性。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料中,原料按照无机抗动态开裂修补涂料的重量百分比计,包括20%~30%的重钙。在一些实施例中,重钙的重量百分比也可以为20%~25%、25%~30%、20%~22%、22%~25%、25%~28%、或28%~30%等。具体的,重钙例如可以是200目~400目、200目~300目、或300目~400目等。重钙的作用是填充料。
本发明一具体实施方式中,所述无机抗动态开裂修补涂料的原料按重量百分比计,包括如下组分:
本发明一优选实施方式中,所述无机抗动态开裂修补涂料的原料按重量百分比计,包括如下组分:
在一具体实施例中,所述涂料的原料按其重量百分比计,包括如下组分:
本发明另一方面提供所述无机抗动态开裂修补涂料的制备方法,所述制备方法包括:将棕榈纤维、水泥、蜂窝芯材颗粒、重钙、纤维素混合。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料的制备方法中,具体的,将棕榈纤维、水泥、蜂窝芯材颗粒、重钙、纤维素按照本发明第一方面提供的比例混合。例如可以在一定搅拌速度下混合。具体的,例如可以是在100~200rpm、100~150rpm、或150~200rpm的速度下混合均匀,即可。
本发明另一方面提供所述无机抗动态开裂修补涂料在建筑工程中的用途。
本发明所提供的无机抗动态开裂修补涂料,具有以下有益效果:
1、本发明有效修补了建筑外墙中的大裂缝10mm-50mm,并且能有保持在一定的动态下不产生二次开裂,这样能有效防止建筑物主体结构被自然侵害,增加建筑物的耐久性。
2、棕榈纤维属于可再生的资源,绿色环保。
以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是,应当理解的是,本发明的实施例仅仅是为了解释本发明,并非为了限制本发明,且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作,或按材料供应商推荐的条件制作。
此外应理解,本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤,除非另有说明;还应理解,本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置,除非另有说明。而且,除非另有说明,各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具,而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容的情况下,当亦视为本发明可实施的范畴。
在下述实施例中,所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明,均可商购获得。
以下除非说明,所用棕榈纤维购自青岛菲博瑞国际贸易有限公司的天然棕榈丝。水泥购自上海水泥厂型号象牌42.5硅酸盐水泥。蜂窝芯材颗粒购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司的微孔蜂窝芯颗粒。重钙购自马克新材料科技有限公司的200目重钙。纤维素购自赫克力士的型号为HK40000S的纤维素。蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(玻纤)10-20目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(玻纤)20-30目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(玻纤)30-40目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(木纤)10-20目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(木纤)20-30目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蜂窝芯材颗粒(木纤)30-40目购自昆山必浩蜂窝材料科技有限公司。蔗纤维购自广西远特农业科技有限公司。
实施例1
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表1。
表1实施例1无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
棕榈纤维6mm~12mm 4.5%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 45%
重钙200目 25%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 6%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 9%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 10%
总计 100%
实施例2
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表2。
表2实施例2无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
棕榈纤维6mm—12mm 4.5%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 40%
重钙200目 25%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 7.5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 10.5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 12%
总计 100%
实施例3
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表3。
表3实施例3无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
实施例4
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表4。
表4实施例4无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
棕榈纤维6mm—12mm 4.5%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 30%
重钙200目 25%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 10%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 14%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 16%
总计 100%
实施例5
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表5。
表5实施例5无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
实施例6
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表6。
表6实施例6无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
棕榈纤维6mm—12mm 8%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 35.5%
重钙200目 16%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 10%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 14%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 16%
总计 100%
实施例7
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表7。
表7实施例7无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
实施例8
本实施例涉及一种无机抗动态开裂修补涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表8。
表8实施例8无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
棕榈纤维6mm-12mm 8%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 35.5%
重钙200目 16%
蜂窝芯材颗粒(木纤)10 -20目 10%
蜂窝芯材颗粒(木纤)20-30目 14%
蜂窝芯材颗粒(木纤)30-40目 16%
总计 100%
对比例1
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述蔗纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表9。
表9对比例1涂料(wt%)
对比例2
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表10。
表10对比例2涂料(wt%)
棕榈纤维13mm~18mm 4.5%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 40%
重钙200目 25%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 7.5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 10.5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 12%
总计 100%
对比例3
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表11。
表11对比例3涂料(wt%)
对比例4
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述纤维素、所述水泥、所述石英砂、所述重钙在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表12。
表12对比例4涂料(wt%)
对比例5
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表13。
表13对比例5无机抗动态开裂修补涂料(wt%):
棕榈纤维6mm-12mm 14%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 34.5%
重钙200目 11%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 10%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 14%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 16%
总计 100%
对比例6
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表14。
表14对比例6涂料(wt%):
棕榈纤维6mm-12mm 8%
纤维素HK40000S 0.5%
42.5硅酸盐水泥 25.5%
重钙200目 16%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 12.5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 17.5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 20%
总计 100%
对比例7
本对比例涉及一种涂料及其制备方法,其包括将所述棕榈纤维、所述纤维素、所述水泥、所述蜂窝芯材颗粒、所述重钙、在100~200rpm的速度下混合均匀,即可。具体的,各组分的重量百分比详见表15。
表15对比例7涂料(wt%):
棕榈纤维6mm-12mm 8%
纤维素HK40000S 0.5%
水泥42.5 35.5%
重钙200目 36%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)10-20目 5%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)20-30目 7%
蜂窝芯材颗粒(铝合金)30-40目 8%
总计 100%
测试方法
1、抗动态开裂性的测试方法:JG/T 157-2004中6.14。具体的,先取一块无石棉纤维水泥板,把板预顶裂,在裂纹处做好标记,然后再该板上刮涂测试材料,养护7天后,放置在动态抗开裂测试仪上,缓慢施加一个顶力,直到测试涂层表面出现裂纹,然后测量原先预顶裂板裂纹的宽度,取4个点的平均值作为读数。
2、耐人工气候老化性的测试方法:GB/T 9755-2014
3、抗压强度的测试方法:JG/T 283-2010中6.12
4、压折比的测试方法:JG 149-2003中6.5.2
各实施例和对比例的测试结果详见表16。
表16
由表16可以看出,当蜂窝芯材添和棕榈纤维加量增加时抗压强度与动态抗开裂性都有增加,压折比也有所提升,使用蔗纤维时耐老化性下降、动态抗开裂性下降抗压强度下降,当使用较长棕榈纤维时主要在生产过程中不易混合,当不使用棕榈纤维时动态抗开裂性有所下降、压折比性能下降,当使用石英砂时耐老化性下降、动态抗开裂下降、压折比、抗压强度都有所下降。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种无机抗动态开裂修补涂料,所述涂料的原料按其重量百分比计,包括如下组分:
所述蜂窝芯材颗粒为六角形蜂窝型材;
所述蜂窝芯材颗粒选自铝合金;
所述棕榈纤维的长度为6mm~12mm;
所述水泥选自42.5号硅酸盐水泥;
所述纤维素为HK40000S;
所述重钙为200目。
2.如权利要求1所述的无机抗动态开裂修补涂料,其特征在于,所述棕榈纤维湿态时强度为棕榈纤维干态时的50-60%。
3.如权利要求1~2任一项所述的无机抗动态开裂修补涂料的制备方法,包括将棕榈纤维、水泥、蜂窝芯材颗粒、重钙、纤维素混合制备获得。
4.如权利要求1~2任一项所述的无机抗动态开裂修补涂料在建筑工程材料中的用途。
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