CN105236888A - 一种建筑地面轻质干拌料及其制备与应用方法 - Google Patents

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CN105236888A CN201510601243.5A CN201510601243A CN105236888A CN 105236888 A CN105236888 A CN 105236888A CN 201510601243 A CN201510601243 A CN 201510601243A CN 105236888 A CN105236888 A CN 105236888A
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王洪光
郭文龙
李兴昌
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Abstract

本发明提供了一种建筑地面轻质干拌料及其制备与应用方法。本发明建筑地面轻质干拌料包括骨料和粉料,所述骨料为发泡聚苯乙烯颗粒,所述粉料包括水泥,还可包括砂、矿物掺合料和添加剂中的一种或多种。本发明建筑地面轻质干拌料具有成分简单,原料易得,轻质等优点。本发明建筑地面轻质干拌料可用于构建地面垫层或地面找坡层,所得地面垫层或地面找坡层具有轻质、抗震、保温、隔音、稳定等优点。

Description

一种建筑地面轻质干拌料及其制备与应用方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体而言,涉及一种建筑地面轻质干拌料及其制备与应用方法。
背景技术
现在的建筑结构的楼地面垫层多采用普通混凝土、轻骨料混凝土和干拌复合轻骨料混凝土,屋面找坡多采用轻骨料混凝土和干拌复合轻集料混凝土。
地面垫层做法中常用的三种材料:
1.普通混凝土的容重都在2000kg/m3以上,将大大增加结构自重,不利于抗震,又增加了结构成本。
2.干拌轻骨料混凝土容重为1500kg/m3左右,虽然重量得到减轻,但这种材料的原材料(轻骨料)来源受到限制,以往采用的粘土陶粒,由于环保的要求,在全国大部分范围内属于限制使用材料,并且现在的替代材料也是来源不足。
3.干拌复合轻骨料混凝土容重要求为850和600,其骨料采用废旧聚氨酯塑料,但这种材料的来源十分有限,不能满足大面积工程建设的需要。
以上第二、三种材料在施工中,由于工人很难掌握配比,且不能充分密实,极易形成空鼓开裂等质量通病,严重影响工程质量。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种建筑地面轻质干拌料,所述的建筑地面轻质干拌料具有成分简单,原料易得,轻质等优点。
本发明的第二目的在于提供一种所述的建筑地面轻质干拌料的制备方法,该方法工艺简单,适于大规模生产。
本发明的第三目的在于提供一种所述的建筑地面轻质干拌料的应用方法,所述的建筑地面轻质干拌料可用于构建地面垫层或地面找坡层,所得地面垫层或屋面找坡层具有轻质、抗震、保温、隔音、稳定等优点。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种建筑地面轻质干拌料,包括骨料和粉料,所述骨料为发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒,所述粉料包括水泥;所述骨料与粉料的用量比为1L骨料:100g-1000g粉料。
本发明采用发泡聚苯乙烯颗粒作为骨料,相比现有技术干拌料中完全使用混凝土材料,能够有效降低重量,根据骨料与粉料的用料比例,每平米可减轻10-30公斤;发泡聚苯乙烯颗粒还能起到保温、隔音、抗震等效果,此外,发泡聚苯乙烯颗粒为弹性颗粒,有助于改善材料韧性,防止开裂。
所述骨料与粉料的用量比优选为1L骨料:300g-700g粉料,进一步优选为1L骨料:500g粉料。
根据实际保温、隔音、抗震等需求,确定骨料与粉料的用量。增加骨料用量,有利于提高保温、隔音、抗震效果。
所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的一种或多种,优选为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥中的一种或多种。
所述粉料还包括砂,所述水泥和砂的质量比为100:1-400,优选为100:100-300,进一步优选为100:200。
所述粉料还包括矿物掺合料,所述水泥和矿物掺合料的质量比为100:1-200,优选为100:50-150,进一步优选为100:100。
所述矿物掺合料为矿粉和粉煤灰中的一种或多种。
所述矿粉为S105级矿粉、S95级矿粉和S75级矿粉中的一种或多种,优选使用S95级矿粉。所述矿粉为普通矿粉和超细矿粉中的一种或两种,优选为超细矿粉。超细矿粉不仅能有效降低原料成本,而且能使混凝土具有良好的力学性能,水化温峰小且延迟,体积稳定性好等优点。
在粉料中掺加粉煤灰,可以节约水泥和骨料,减少用水量,改善混凝土拌和物的和易性,增强混凝土的可泵性,减少混凝土的徐变,减少水化热、热能膨胀性,提高混凝土抗渗能力、增加混凝土的修饰性。
所述粉料还包括添加剂,所述水泥和添加剂的质量比为100:1-10,优选为100:3-7,进一步优选为100:5。
所述添加剂为可再分散乳胶粉、纤维素醚和早强剂中的一种或多种。
所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或多种,优选为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉中的一种或多种。
采用可再分散乳胶粉与其他原料配合作用,可再分散乳胶粉在湿砂浆中能够提高施工性能、改善流动性能、增加触变与抗垂性、改进内聚力、延长开放时间、增强保水性;在砂浆固化后,可再分散乳胶粉成分有助于提高拉伸强度、增加抗弯折强度、减小弹性模量、提高可变形性、增加材料密实度、增加耐磨强度、提高内聚强度、降低碳化深度、减少材料吸水性、使材料具有极佳增水性(加入增水性胶粉)。
所述纤维素醚为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的一种或多种,优选为甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
采用特定含量的纤维素醚的作为水泥砂浆的保水剂、缓凝剂使施工过程中的砂浆具有泵送性。
所述早强剂为强电解质无机盐类、水溶性有机物类、有机类和无机物复合的复合型早强剂中的一种或多种,优选为氯盐类、硝酸盐类和三乙醇胺中的一种或多种。
早强剂能够加速水泥水化速度,促进混凝土早期强度的发展;既具有早强功能,又具有一定减水增强功能。
本发明采用特定比例的水泥、砂、矿物掺合料和添加剂组成,与特定比例的发泡聚苯乙烯颗粒配合,有助于提高稳定性和强度。
上述建筑地面轻质干拌料的制备方法,包括如下步骤:
将粉料加入干粉搅拌机,搅拌均匀后装袋,将发泡聚苯乙烯颗粒单独装袋,得到一种建筑地面轻质干拌料。
该方法工艺简单,适于大规模生产;骨料和粉料单独装袋,便于根据需要按比例进行调配,并能长期稳定储存。
上述建筑地面轻质干拌料能够用于构建室内地面结构和室外屋面结构。所述室内地面结构和室外屋面结构包括地面垫层和屋面找坡层。所述建筑地面轻质干拌料施工方式简单,现场加水搅拌即可施工,可施工性好,便于成型。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)减轻结构自重:
本发明建筑地面轻质干拌料与复合轻集料混凝土相比具有更轻的自重,与同体积的复合轻集料混凝土相比,每平米可减轻10-30公斤。更大程度的减轻结构自重,提高结构的抗震性能。节约材料用量与成本;减少地基荷载及改善建筑功能等效益。
(2)韧性好不开裂:
在有抗震垫的前提施工中,普通轻集料垫层由于抗变形适应能力差容易出现开裂现象,而本发明采用发泡聚苯乙烯颗粒由于其弹性颗粒体系的原因,使其具有良好的减震性、优良的抗裂性、施工简单等特点,改变了传统的轻骨料垫层工作性能差、隔音效率低等缺点。
(3)属于再生资源,利于循环经济:
在能源日益紧缺的今天,建筑节能已经成为我国实施能源节约战略的重要措施。本发明建筑地面轻质干拌料综合利用回收破碎的发泡聚苯乙烯颗粒,工业废弃物并加入改性添加剂配制而成,较其他轻骨料混凝土原材(聚氨酯颗粒、珍珠岩等)有明显的易获取和资源丰富的优势。
(4)质量更有保证,面层配套垫层施工:
在实际施工环节中,轻骨料铺设完毕,地面砂浆采用干撒和洒水压光,容易造成开裂,起砂现象;而采用本发明建筑地面轻质干拌料进行施工不易开裂、空鼓。
(5)用于地面,隔声减震:
由于本产品利用弹型较好的发泡聚苯乙烯颗粒作为骨料,在其弹性体系的作用下起到了良好的隔声减震作用,减少了外界杂音与振动造成的困扰,提高了舒适度。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种地面垫层的制作方法,聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:1000g粉料;粉料为普通硅酸盐水泥;
包括如下步骤:
(1)地面基层处理:地面基层上松动部位剔除;
(2)有抗震垫的设计和单向尺寸大于5m的地面铺设孔径为10mm×10mm×80g(每平米质量)耐碱玻纤网格布;
(3)找标高弹水平控制线;
(4)将粉料和水按质量比为1:0.6左右的比例搅拌成均匀浆料再加入聚苯乙烯骨料二次搅拌形成均匀拌合物,得到建筑地面轻质浆料;
(5)铺设、压实:将所得建筑地面轻质浆料铺设于基层,可随铺随用铁锹或木板拍实,得到建筑地面轻质层,厚度为20mm;
(6)洒水养护,养护期不小于7d;
(7)待所得建筑地面轻质层具有一定强度后,即进行厚度为10mm的面层砂浆的铺设;
(8)孔径为5mm×5mm×70g(每平米质量)耐碱玻纤网格布压入面层砂浆压实收面;
(9)面层砂浆洒水养护,养护期不小于7d,得到一种含有建筑地面轻质层的地面垫层。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表1本发明实施例1所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 676
抗压强度,MPa 2.3
导热系数,W/(M·K) 0.101
炉内升温,℃ 0
质量损失率,% 20.6
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.9
内照射指数 0.1
外照射指数 0.2
通过表1可以得出,本发明实施例1所得建筑地面轻质层的放射性符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准的要求,燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
所述面层砂浆可使用常规砂浆材料,优选以硅酸盐水泥,矿物掺合料,级配砂及各种添加剂均匀干混得到面层砂浆干拌料,具有较好的和易性及可施工性,与本发明所得建筑地面轻质层具有良好的粘结性,所述面层砂浆的性能指标优选要求如下:
表2本发明面层砂浆性能指标要求
实施例2
采用与实施例1相同的方法制作一种地面垫层,区别在于:
聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:800g粉料;粉料中普通硅酸盐水泥和砂的质量比为普通硅酸盐水泥:砂=100:400;
所得建筑地面轻质层的厚度为30mm。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表3本发明实施例2所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 592
抗压强度,MPa 2.0
导热系数,W/(M·K) 0.096
炉内升温,℃ 0.4
质量损失率,% 20.6
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.9
内照射指数 0.1
外照射指数 0.2
通过表3可以得出,本发明实施例2所得建筑地面轻质层的放射性符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准的要求,燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制作一种地面垫层,区别在于:
聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:700g粉料;粉料中普通硅酸盐水泥和S95级矿粉的质量比为普通硅酸盐水泥:S95级矿粉=100:200;
所得建筑地面轻质层的厚度为40mm。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表4本发明实施例3所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 508
抗压强度,MPa 1.7
导热系数,W/(M·K) 0.091
炉内升温,℃ 0.8
质量损失率,% 20.6
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.9
内照射指数 0.1
外照射指数 0.2
通过表4可以得出,本发明实施例3所得建筑地面轻质层的放射性符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准的要求,燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制作一种地面垫层,区别在于:
聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:500g粉料;粉料中普通硅酸盐水泥和醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉的质量比为普通硅酸盐水泥:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉=100:10;
所得建筑地面轻质层的厚度为50mm。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表5本发明实施例4所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 466
抗压强度,MPa 1.6
导热系数,W/(M·K) 0.089
炉内升温,℃ 1
质量损失率,% 20.6
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.9
内照射指数 0.1
外照射指数 0.2
通过表5可以得出,本发明实施例4所得建筑地面轻质层的放射性符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准的要求,燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
实施例5
采用与实施例1相同的方法制作一种地面垫层,区别在于:
聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:300g粉料;粉料中普通硅酸盐水泥、砂、S95级矿粉、醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉和羟丙基甲基纤维素的质量比为普通硅酸盐水泥:砂:S95级矿粉:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉:羟丙基甲基纤维素=100:200:100:2:3;
所得建筑地面轻质层的厚度为60mm。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表6本发明实施例5所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 424
抗压强度,MPa 1.3
导热系数,W/(M·K) 0.081
炉内升温,℃ 1
质量损失率,% 20.6
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.9
内照射指数 0.1
外照射指数 0.2
通过表6可以得出,本发明实施例5所得建筑地面轻质层的放射性符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准的要求,燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
将实施例5所得地面垫层进行隔声检测,地面基层为Ln,w=78dB的基准钢筋混凝土楼板,检测依据为GB/T20121-2005《建筑隔声评价标准》和GB/T19889.8-2006/ISO140-8:1997《声学建筑和建筑构件隔声测量第8部分:重质标准楼板覆面层撞击声改善的实验室测量》,所得结果如下:
表7本发明实施例5所得地面垫层隔声检测结果
通过表7可以得出,在计权规范化撞击声压级为Ln,w=78dB的钢筋混凝土楼板上,辅装本发明实施例5所得的地面垫层后,经撞击声隔声检测,计权规范化撞击声压级Ln,w=64dB。依据GB50118-2010《民用建筑隔声设计规范》中的楼板撞击声隔声标准,此隔声性能达到住宅建筑、学校建筑、医院建筑和旅馆建筑的相应等级标准,本发明所得地面垫层具有良好的隔声效果。
实施例6
一种倒置式屋内地面找坡层的制作方法,所用的聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:200g粉料;粉料中普通硅酸盐水泥和羟丙基甲基纤维素的质量比为普通硅酸盐水泥:羟丙基甲基纤维素=100:1;
包括如下步骤:
(1)混凝土屋内地面基层处理;
(2)将聚苯乙烯骨料和粉料按照实施例1所述方法进行配置,在屋内地面基层上铺设建筑地面轻质层、找2%坡,最大厚度为70mm;
(3)以10mm厚的面层砂浆找平;
(4)孔径为5mm×5mm×70g(每平米质量)耐碱玻纤网格布压入面层砂浆;
(5)在面层砂浆层上铺设防水层;
(6)在防水层上铺设保温层;
(7)在保温层上铺设保护层,得到一种倒置式屋内地面找坡层。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表8本发明实施例6所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 340
抗压强度,MPa 0.6
导热系数,W/(M·K) 0.066
炉内升温,℃ 1
质量损失率,% 16.2
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.02
体积吸水率 9.3
通过表8可以得出,本发明实施例6所得建筑地面轻质层的燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
实施例7
一种正置式屋内地面找坡层的制作方法,所用的聚苯乙烯骨料与粉料的用量比为1L聚苯乙烯骨料:100g粉料;粉料中普通硅酸盐水泥、砂、S95级矿粉、醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉和羟丙基甲基纤维素的质量比为普通硅酸盐水泥:砂:S95级矿粉:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉:羟丙基甲基纤维素=100:200:100:3:2;
包括如下步骤:
(1)混凝土屋内地面基层处理;
(2)在屋内地面基层上铺设保温层;
(3)将聚苯乙烯骨料和粉料按照实施例1所述方法进行配置,在屋内地面基层上铺设建筑地面轻质层、找2%坡,最大厚度为80mm;
(4)以10mm厚的面层砂浆找平;
(5)孔径为5mm×5mm×70g(每平米质量)耐碱玻纤网格布压入面层砂浆;
(6)在面层砂浆层上铺设防水层;
(7)在防水层上铺设保护层,得到一种正置式屋内地面找坡层。
所得建筑地面轻质层进行强度、燃烧性能和放射性能等检测,所得结果如下:
表9本发明实施例7所得建筑地面轻质层检测结果
项目 检测结果
干密度,kg/m3 295
抗压强度,MPa 0.31
导热系数,W/(M·K) 0.059
炉内升温,℃ 1
质量损失率,% 12.0
持续燃烧时间,s 0
总热值,MJ/kg 0.02
体积吸水率 9.3
通过表9可以得出,本发明实施例7所得建筑地面轻质层的燃烧性能符合GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料及制品A(A1)级的指标要求;此外,所得建筑地面轻质层外观为均匀混合物状,具有良好的抗压强度及较低的导热系数。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,包括骨料和粉料,所述骨料为发泡聚苯乙烯颗粒,所述粉料包括水泥;所述骨料与粉料的用量比为1L骨料:100g-1000g粉料。
2.根据权利要求1所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述骨料与粉料的用量比为1L骨料:300g-700g粉料,优选为1L骨料:500g粉料。
3.根据权利要求1所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的一种或多种,优选为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述粉料还包括砂,所述水泥和砂的质量比为100:1-400,优选为100:100-300,进一步优选为100:200。
5.根据权利要求1所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述粉料还包括矿物掺合料,所述水泥和矿物掺合料的质量比为100:1-200,优选为100:50-150,进一步优选为100:100。
6.根据权利要求5所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述矿物掺合料为矿粉和粉煤灰中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述粉料还包括添加剂,所述水泥和添加剂的质量比为100∶1-10,优选为100∶3-7,进一步优选为100∶5。
8.根据权利要求7所述的一种建筑地面轻质干拌料,其特征在于,所述添加剂为可再分散乳胶粉、纤维素醚和早强剂中的一种或多种。
9.如权利要求1-8任一所述的一种建筑地面轻质干拌料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将粉料加入干粉搅拌机,搅拌均匀后装袋,将发泡聚苯乙烯颗粒单独装袋,得到一种建筑地面轻质干拌料。
10.如权利要求8任一所述的一种建筑地面轻质干拌料的应用方法,其特征在于,所述建筑地面轻质干拌料用于构建室内地面结构和室外屋面结构。
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