JPH06316448A - コンクリート吹付材およびこれを用いた吹付方法 - Google Patents
コンクリート吹付材およびこれを用いた吹付方法Info
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- JPH06316448A JPH06316448A JP10672293A JP10672293A JPH06316448A JP H06316448 A JPH06316448 A JP H06316448A JP 10672293 A JP10672293 A JP 10672293A JP 10672293 A JP10672293 A JP 10672293A JP H06316448 A JPH06316448 A JP H06316448A
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- concrete
- spraying
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
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- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 吹付け用コンクリート材において、少なくと
も２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤、例えば
コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾穀灰、ゼオラ
イトおよび粘土鉱物からなる群から選ばれた２種以上を
配合したコンクリート吹付材。また、このようなＳｉＯ
2含有添加剤を配合した生コンクリートと急結剤とを、
コンクリート吹付機のホース内で混合輸送して施工面へ
吹付けるコンクリート吹付材の吹付方法。 【効果】 著しく改善された圧縮強度、はねかえり率お
よび初期強度発現性を有する。さらに、とりうる組成の
自由度が大きいので、各種多様な施工場面での適用が可
能である。
も２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤、例えば
コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾穀灰、ゼオラ
イトおよび粘土鉱物からなる群から選ばれた２種以上を
配合したコンクリート吹付材。また、このようなＳｉＯ
2含有添加剤を配合した生コンクリートと急結剤とを、
コンクリート吹付機のホース内で混合輸送して施工面へ
吹付けるコンクリート吹付材の吹付方法。 【効果】 著しく改善された圧縮強度、はねかえり率お
よび初期強度発現性を有する。さらに、とりうる組成の
自由度が大きいので、各種多様な施工場面での適用が可
能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート吹付機を
用いてコンクリートの吹付けを行うコンクリート吹付材
および吹付方法に関する。
用いてコンクリートの吹付けを行うコンクリート吹付材
および吹付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】トンネル掘削工事において地山の露出面
の落盤や風化による剥落などを防止するためにコンクリ
ートを吹付ける工法が一般に実施されている。該コンク
リートを吹付ける方法には乾式法と湿式法がある。乾式
法はセメント、骨材および急結剤を配合した混合粉末を
圧搾空気で圧送しながら、その途中で水を添加混合し、
ノズルを通して施工面に吹付ける工法である。一方湿式
法は、セメント、骨材および水のスラリーを圧搾空気で
輸送しながら、その途中で急結剤を添加混合し、ノズル
を通して施工面に吹付ける工法である。上記吹付材にお
いて用いられる急結剤としてはカルシウムアルミネー
ト、アルミン酸塩、炭酸ナトリウム、水ガラス、仮焼明
バンなどが使用されている（特公昭６０−４１４９２号
公報、特開昭６０−２６０４５２号公報、特開昭６１−
２６５３８号公報）。
の落盤や風化による剥落などを防止するためにコンクリ
ートを吹付ける工法が一般に実施されている。該コンク
リートを吹付ける方法には乾式法と湿式法がある。乾式
法はセメント、骨材および急結剤を配合した混合粉末を
圧搾空気で圧送しながら、その途中で水を添加混合し、
ノズルを通して施工面に吹付ける工法である。一方湿式
法は、セメント、骨材および水のスラリーを圧搾空気で
輸送しながら、その途中で急結剤を添加混合し、ノズル
を通して施工面に吹付ける工法である。上記吹付材にお
いて用いられる急結剤としてはカルシウムアルミネー
ト、アルミン酸塩、炭酸ナトリウム、水ガラス、仮焼明
バンなどが使用されている（特公昭６０−４１４９２号
公報、特開昭６０−２６０４５２号公報、特開昭６１−
２６５３８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来の技術で
あるモルタルやコンクリートを主原料とする吹付け工法
は、初期硬化が早く発現することや、はねかえり率の少
ないものが求められてきた。しかしながら、従来の技術
では各々欠点があった。すなわち、コンクリートを吹付
けする場合、上記のような急結剤を添加し吹付けたコン
クリートを短時間で硬化させなければならないが、コン
クリートの硬化が遅く、吹付けたコンクリートが剥離し
てしまうという問題が発生していた。本発明は、上記の
問題点に鑑みなされたもので、初期強度発現効果とはね
かえり率を低下させる効果を改善できるコンクリート吹
付材及びこれを用いた吹付方法を提供しようとするもの
である。
あるモルタルやコンクリートを主原料とする吹付け工法
は、初期硬化が早く発現することや、はねかえり率の少
ないものが求められてきた。しかしながら、従来の技術
では各々欠点があった。すなわち、コンクリートを吹付
けする場合、上記のような急結剤を添加し吹付けたコン
クリートを短時間で硬化させなければならないが、コン
クリートの硬化が遅く、吹付けたコンクリートが剥離し
てしまうという問題が発生していた。本発明は、上記の
問題点に鑑みなされたもので、初期強度発現効果とはね
かえり率を低下させる効果を改善できるコンクリート吹
付材及びこれを用いた吹付方法を提供しようとするもの
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。すなわち本発明は、吹付け用コンクリート材にお
いて、少なくとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有
添加剤を配合してなることを特徴とする、コンクリート
吹付材を提供するものである。
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。すなわち本発明は、吹付け用コンクリート材にお
いて、少なくとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有
添加剤を配合してなることを特徴とする、コンクリート
吹付材を提供するものである。
【０００５】また本発明は、２種以上の物性の異なる
ＳｉＯ2含有添加剤は、コロイダルシリカ、ヒュームド
シリカ、籾穀灰、ゼオライトおよび粘土鉱物からなる群
から選ばれた２種以上である、前記のコンクリート吹
付材を提供するものである。
ＳｉＯ2含有添加剤は、コロイダルシリカ、ヒュームド
シリカ、籾穀灰、ゼオライトおよび粘土鉱物からなる群
から選ばれた２種以上である、前記のコンクリート吹
付材を提供するものである。
【０００６】さらに本発明は、２種以上の物性の異なる
ＳｉＯ2含有添加剤は、無機または有機の短繊維物質を
含有する、前記またはに記載のコンクリート吹付材
を提供するものである。
ＳｉＯ2含有添加剤は、無機または有機の短繊維物質を
含有する、前記またはに記載のコンクリート吹付材
を提供するものである。
【０００７】さらにまた本発明は、２種以上の物性の異
なるＳｉＯ2含有添加剤を配合した生コンクリートと急
結剤とを、コンクリート吹付機のホース内で混合輸送し
て施工面へ吹付けることを特徴とする、コンクリート吹
付材の吹付方法を提供するものである。
なるＳｉＯ2含有添加剤を配合した生コンクリートと急
結剤とを、コンクリート吹付機のホース内で混合輸送し
て施工面へ吹付けることを特徴とする、コンクリート吹
付材の吹付方法を提供するものである。
【０００８】以下、本発明をさらに詳細に説明する。上
記の目的を達成するために本発明が提供しようとするコ
ンクリート吹付材は、吹付用コンクリート材において、
少なくとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤
配合してなることを構成上の特徴とする。
記の目的を達成するために本発明が提供しようとするコ
ンクリート吹付材は、吹付用コンクリート材において、
少なくとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤
配合してなることを構成上の特徴とする。
【０００９】本発明において、吹付用コンクリート材と
は、従来用いられているものでよく、生コンクリート材
と急結剤よりなるものである。生コンクリートは、セメ
ント、砂、砕石などの具材に水−セメント比（Ｗ／Ｃ）
を適宜調整したものであり、急結剤としては、特に限定
するものではないが、代表的には、カルシウムアルミネ
ート、アルミン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水ガラ
ス、仮焼明ばん、石膏、消石灰などの１種又は２種以上
の混合物があげられる。かかる材料からなる吹付用コン
クリートの成分および配合割合は、施工現場の状況や、
土壌条件によって適宜設定される。
は、従来用いられているものでよく、生コンクリート材
と急結剤よりなるものである。生コンクリートは、セメ
ント、砂、砕石などの具材に水−セメント比（Ｗ／Ｃ）
を適宜調整したものであり、急結剤としては、特に限定
するものではないが、代表的には、カルシウムアルミネ
ート、アルミン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水ガラ
ス、仮焼明ばん、石膏、消石灰などの１種又は２種以上
の混合物があげられる。かかる材料からなる吹付用コン
クリートの成分および配合割合は、施工現場の状況や、
土壌条件によって適宜設定される。
【００１０】本発明は、かかる吹付用コンクリート材に
少なくとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤
を配合するところにその特徴がある。ＳｉＯ2含有添加
剤としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾
穀灰、湿式法によるホワイトカーボン、珪華、などのシ
リカ物質、ゼオライト、ベントナイトの如きアルミノシ
リケート、カオリンの如き粘土鉱物などが挙げられ、こ
れらはいずれもセメント粒子よりも微粒子のものであ
り、例えば、平均粒径、粒子形状、比表面積、化学組
成、結晶性等の物理化学的特性が異なっているものであ
る。本発明では、特に、コロイダルシリカ、ヒュームド
シリカ、籾穀灰、ゼオライトまたは粘土鉱物等から選ば
れた２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤の混合
物が好ましい。なお、ゼオライトとしては、天然又は合
成品のいずれでもよいが、特に、ゼオライトＡの如き合
成ゼオライトが好ましい。
少なくとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤
を配合するところにその特徴がある。ＳｉＯ2含有添加
剤としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾
穀灰、湿式法によるホワイトカーボン、珪華、などのシ
リカ物質、ゼオライト、ベントナイトの如きアルミノシ
リケート、カオリンの如き粘土鉱物などが挙げられ、こ
れらはいずれもセメント粒子よりも微粒子のものであ
り、例えば、平均粒径、粒子形状、比表面積、化学組
成、結晶性等の物理化学的特性が異なっているものであ
る。本発明では、特に、コロイダルシリカ、ヒュームド
シリカ、籾穀灰、ゼオライトまたは粘土鉱物等から選ば
れた２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤の混合
物が好ましい。なお、ゼオライトとしては、天然又は合
成品のいずれでもよいが、特に、ゼオライトＡの如き合
成ゼオライトが好ましい。
【００１１】これらＳｉＯ2含有添加剤の添加量は、該
成分および吹付用コンクリート材の物性や、施工条件に
より異なるものであるが、多くの場合、セメント１００
重量部に対して、１〜１０重量部好ましくは、１.３〜
１０重量部の範囲が適当である。
成分および吹付用コンクリート材の物性や、施工条件に
より異なるものであるが、多くの場合、セメント１００
重量部に対して、１〜１０重量部好ましくは、１.３〜
１０重量部の範囲が適当である。
【００１２】本発明のコンクリート吹付材には、圧縮強
度の発現性やはねかえり率の改善のために、要すれば、
無機または有機の短繊維物質を含有することができる。
本発明に用いられる無機または有機の短繊維物質として
は、とくに制限するものではないが、例えば、ロックウ
ール、ガラス繊維、石膏ウイスカー、珪酸カルシウム、
カーボン繊維、有機合成繊維等が挙げられる。この無機
または有機の短繊維物質の含有率は、施工条件等により
適宜決定されるが、例えばセメント当たり多くとも５重
量％である。
度の発現性やはねかえり率の改善のために、要すれば、
無機または有機の短繊維物質を含有することができる。
本発明に用いられる無機または有機の短繊維物質として
は、とくに制限するものではないが、例えば、ロックウ
ール、ガラス繊維、石膏ウイスカー、珪酸カルシウム、
カーボン繊維、有機合成繊維等が挙げられる。この無機
または有機の短繊維物質の含有率は、施工条件等により
適宜決定されるが、例えばセメント当たり多くとも５重
量％である。
【００１３】なお、本発明に係るコンクリート吹付材に
おいて、必要に応じ、他の助剤、例えば、セメント分散
材、ＭＣ、ＣＭＣ、ポリアクリル樹脂、ポリアクリルア
ミド樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂の如き、水溶性高
分子樹脂粉等を配合することができる。
おいて、必要に応じ、他の助剤、例えば、セメント分散
材、ＭＣ、ＣＭＣ、ポリアクリル樹脂、ポリアクリルア
ミド樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂の如き、水溶性高
分子樹脂粉等を配合することができる。
【００１４】本発明のコンクリート吹付材を用いる吹付
方法は、２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤を
配合した生コンクリートと急結剤とをコンクリート吹付
機のホース内で混合輸送して施工面へ吹付けることを構
成上の特徴とする。上記において、他の助剤を配合する
ときは、ＳｉＯ2含有添加剤と同様、生コンクリートに
配合して用いることができる。
方法は、２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤を
配合した生コンクリートと急結剤とをコンクリート吹付
機のホース内で混合輸送して施工面へ吹付けることを構
成上の特徴とする。上記において、他の助剤を配合する
ときは、ＳｉＯ2含有添加剤と同様、生コンクリートに
配合して用いることができる。
【００１５】
【作用】本発明に係るコンクリート吹付材の硬化発現お
よび粉じん発生抑制についての作用機構は詳細に解明さ
れていないが、次のような機能に基づくものと推測され
る。即ち、コンクリートの硬化作用は通常のセメント成
分の基本成分の３ＣａＯ・ＳｉＯ2と２ＣａＯ・ＳｉＯ2
が水との水和反応によりおこるものであるが、例えばコ
ロイダルシリカが含有されているとき、通常のセメント
成分中の遊離Ｃａ2+またはＭｇ2+がコロイダルシリカと
凝固反応により硬化が促進されて初期強度を発現する。
またゼオライトが含有されている場合、セメント成分中
のＣａ2+またはＭｇ2+と反応して硬化が促進する。更に
籾穀灰やヒュームドシリカにあってはＳｉＯ2の非晶質
状のものであるが、セメント成分中のＣａ2+又はＭｇ2+
と反応することにより硬化するため初期強度を発現す
る。これらコロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾殻
灰、ゼオライト、粘土鉱物等は、セメント成分とポゾラ
ン反応をおこすために、対象物に吹付けられたコンクリ
ートの強度を一層向上させる作用を有するとともにはね
かえり率の低下させる作用を有する。なお、上記のＳｉ
Ｏ2含有添加剤は、吹付材の付着性を改善する。
よび粉じん発生抑制についての作用機構は詳細に解明さ
れていないが、次のような機能に基づくものと推測され
る。即ち、コンクリートの硬化作用は通常のセメント成
分の基本成分の３ＣａＯ・ＳｉＯ2と２ＣａＯ・ＳｉＯ2
が水との水和反応によりおこるものであるが、例えばコ
ロイダルシリカが含有されているとき、通常のセメント
成分中の遊離Ｃａ2+またはＭｇ2+がコロイダルシリカと
凝固反応により硬化が促進されて初期強度を発現する。
またゼオライトが含有されている場合、セメント成分中
のＣａ2+またはＭｇ2+と反応して硬化が促進する。更に
籾穀灰やヒュームドシリカにあってはＳｉＯ2の非晶質
状のものであるが、セメント成分中のＣａ2+又はＭｇ2+
と反応することにより硬化するため初期強度を発現す
る。これらコロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾殻
灰、ゼオライト、粘土鉱物等は、セメント成分とポゾラ
ン反応をおこすために、対象物に吹付けられたコンクリ
ートの強度を一層向上させる作用を有するとともにはね
かえり率の低下させる作用を有する。なお、上記のＳｉ
Ｏ2含有添加剤は、吹付材の付着性を改善する。
【００１６】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
説明する。表１に示す生コンクリートにコロイダルシリ
カ、ゼオライトおよびヒュームドシリカ等のＳｉＯ2含
有添加剤の割合を表８に示すように種々変えて、湿式工
法で吹付け実験を行なった。生コンクリート、急結剤お
よびＳｉＯ2含有添加剤は下記のものを用いた。
説明する。表１に示す生コンクリートにコロイダルシリ
カ、ゼオライトおよびヒュームドシリカ等のＳｉＯ2含
有添加剤の割合を表８に示すように種々変えて、湿式工
法で吹付け実験を行なった。生コンクリート、急結剤お
よびＳｉＯ2含有添加剤は下記のものを用いた。
【００１７】（イ）生コンクリート 表１に示すコンクリート原料および単位重量に従って混
練して生コンクリートを製造した。
練して生コンクリートを製造した。
【００１８】
【表１】
【００１９】（ロ）急結剤 急結剤としては、
【００２０】
【表２】
【００２１】を混合したものを用いた。
【００２２】（ハ）ＳｉＯ2含有添加剤 （ａ）コロイダルシリカ 次の組成のものを使用した。
【００２３】
【表３】
【００２４】（ｂ）ゼオライト 次の組成のカルシウムゼオライトＡを使用した。
【００２５】
【表４】
【００２６】（ｃ）ヒュームドシリカ 次の組成のものを使用した。
【００２７】
【表５】
【００２８】（ｄ）籾穀灰 次の組成のものを用いた。
【００２９】
【表６】
【００３０】（ｅ）粘土 次の組成のものを用いた。
【００３１】
【表７】
【００３２】（ニ）結果 生コンクリート中のセメント３６０kgに対し、ＳｉＯ2
含有添加剤を以下の表８に示す割合で混合したものを、
コンクリート吹付け装置に供給し、ホースで輸送した。
ホースの先端より３ｍのところで急結剤と混合させなが
ら輸送し、施工面に対し厚さ約２０cmになるまで吹付け
た。得られたコンクリート層について、以下の表８に示
すように各種物性を測定した。その結果を表８に示す。
含有添加剤を以下の表８に示す割合で混合したものを、
コンクリート吹付け装置に供給し、ホースで輸送した。
ホースの先端より３ｍのところで急結剤と混合させなが
ら輸送し、施工面に対し厚さ約２０cmになるまで吹付け
た。得られたコンクリート層について、以下の表８に示
すように各種物性を測定した。その結果を表８に示す。
【００３３】
【表８】
【００３４】
【発明の効果】以上の実施例および比較例から分かるよ
うに、本発明に係るコンクリート吹付材は、従来のもの
よりも圧縮強度が増加し、また、はねかえり率が著しく
改善される。また、初期強度発現性も改善される。さら
に、とりうる組成の自由度が大きいので、各種多様な施
工場面での適用が可能であり、実用性および信頼性が高
いものと期待できる。
うに、本発明に係るコンクリート吹付材は、従来のもの
よりも圧縮強度が増加し、また、はねかえり率が著しく
改善される。また、初期強度発現性も改善される。さら
に、とりうる組成の自由度が大きいので、各種多様な施
工場面での適用が可能であり、実用性および信頼性が高
いものと期待できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 吹付け用コンクリート材において、少な
くとも２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添加剤を配
合してなることを特徴とする、コンクリート吹付材。 - 【請求項２】 ２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添
加剤は、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、籾穀
灰、ゼオライトおよび粘土鉱物からなる群から選ばれた
２種以上である、請求項１に記載のコンクリート吹付
材。 - 【請求項３】 ２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添
加剤は、無機または有機の短繊維物質を含有する、請求
項１または２に記載のコンクリート吹付材。 - 【請求項４】 ２種以上の物性の異なるＳｉＯ2含有添
加剤を配合した生コンクリートと急結剤とを、コンクリ
ート吹付機のホース内で混合輸送して施工面へ吹付ける
ことを特徴とするコンクリート吹付材の吹付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10672293A JPH06316448A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | コンクリート吹付材およびこれを用いた吹付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10672293A JPH06316448A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | コンクリート吹付材およびこれを用いた吹付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316448A true JPH06316448A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14440846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10672293A Pending JPH06316448A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | コンクリート吹付材およびこれを用いた吹付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06316448A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029799A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-29 | Denki Kagaku Kogyo Kk | スランプ低減用吹付混和剤、吹付セメントコンクリート及び吹付方法 |
| JP2019157564A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 有限会社中部植生 | モルタル又はコンクリート吹付方法、及びその吹付装置 |
| CN113735534A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-03 | 浙江理工大学 | 可喷射uhtcc及其制备方法及应用 |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP10672293A patent/JPH06316448A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029799A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-29 | Denki Kagaku Kogyo Kk | スランプ低減用吹付混和剤、吹付セメントコンクリート及び吹付方法 |
| JP2019157564A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 有限会社中部植生 | モルタル又はコンクリート吹付方法、及びその吹付装置 |
| CN113735534A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-03 | 浙江理工大学 | 可喷射uhtcc及其制备方法及应用 |
| CN113735534B (zh) * | 2021-09-06 | 2023-07-07 | 浙江理工大学 | 可喷射uhtcc及其制备方法及应用 |
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