一种桥梁伸缩缝填充材料及采用该桥梁伸缩缝填充材料的施工方法

文档序号:31713825发布日期:2022-10-04 20:46阅读:198来源:国知局
一种桥梁伸缩缝填充材料及采用该桥梁伸缩缝填充材料的施工方法

1.本发明涉及伸缩缝材料技术领域,特别涉及一种桥梁伸缩缝填充材料及采用该桥梁伸缩缝填充材料的施工方法。


背景技术:

2.普通桥梁伸缩缝处,容易产生集中力及冲击应力。而普通混凝土的抗冲击性能差、韧性低,因此在车流量较大的情况下,伸缩缝处混凝土容易产生裂缝甚至破坏,降低桥面板之间的连接能力,从而严重影响桥梁的使用寿命和安全。据统计,部分地区的桥梁伸缩缝相关的维护费用甚至超过了桥梁总维护费用的20%。连接铺装层混凝土与伸缩装置的过渡区混凝土,服役条件恶劣,在反复的车辆荷载、伸缩缝的传导力作用及复杂的环境因素影响下,极易损坏。研究表明,当车辆超载或超速行驶通过桥梁伸缩缝时,部分过渡区混凝土结点的最大主应力值超过了水泥混凝土的抗拉强度标准值。
3.在现有技术的桥梁施工中,大部分采用钢纤维混凝土替代普通混凝土进行伸缩缝填充。其中钢纤维混凝土是指是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。但由于钢纤维分布不均匀,且与所受拉应力方向不一致时,导致抗拉强度提高幅度较小,无法很好地满足桥梁伸缩缝的填充需求。
4.因此,针对现有技术不足,提供一种桥梁伸缩缝填充材料及采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法以解决现有技术不足甚为必要。


技术实现要素:

5.本发明的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种桥梁伸缩缝填充材料。该桥梁伸缩缝填充材料的粘结、拉应力性能优异,且变形性及耐候性良好。
6.本发明的上述目的通过以下技术措施实现:
7.提供一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
8.本发明的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
9.胶黏材料:80份~120份;
10.结构材料:5份~10份;
11.应力吸收材料:4份~8份;
12.高模量材料:6份~12份;
13.增韧剂:6份~10份;
14.增稠剂:1份~6份;
15.促凝剂:2份~6份;
16.溶剂:8份~12份。
17.进一步的,本发明的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
18.胶黏材料:90份~110份;
19.结构材料:6份~8份;
20.应力吸收材料:5份~8份;
21.高模量材料:8份~10份;
22.增韧剂:7份~9份;
23.增稠剂:2份~5份;
24.促凝剂:3份~5份;
25.溶剂:9份~11份。
26.更进一步的,本发明的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
27.胶黏材料:100份;
28.结构材料:7份;
29.应力吸收材料:6份;
30.高模量材料:9份;
31.增韧剂:8份;
32.增稠剂:3份;
33.促凝剂:4份;
34.溶剂:10份。
35.优选的,上述胶黏材料为环氧树脂或丙烯酸酯胶中至少一种。
36.优选的,上述结构材料为硼纤维或高强度玻璃纤维中至少一种。
37.优选的,上述应力吸收材料为聚氨酯橡胶或热塑性硫化橡胶中至少一种。
38.所述高模量材料为芳香族聚酰胺纤维或聚乙烯纤维中至少一种。
39.优选的,上述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或氯化聚乙烯中至少一种。
40.优选的,上述增稠剂为丙二醇海藻酸钠或羟丙基淀粉中至少一种。
41.优选的,上述促凝剂为聚酰胺树脂或改性芳胺固化剂中至少一种。
42.优选的,上述溶剂为乙酸乙酯或甲醇中至少一种。
43.当所述胶黏材料为环氧树脂时,所述环氧树脂为双酚a型环氧或酚醛型环氧树脂。
44.当所述胶黏材料为丙烯酸酯胶时,所述丙烯酸酯胶的固化时间范围为30min~45min。
45.优选的,上述结构材料的纤维长度为1mm~3mm,所述结构材料的纤维丝径范围为75μm~300μm。
46.优选的,上述应力吸收材料的动能量吸收率范围为10%~30%,所述应力吸收材料的断裂伸长率范围为120%~150%。
47.优选的,上述高模量材料的长度范围为1.5mm~3mm,所述高模量材料的起始模量范围为32n/tex~64n/tex。
48.优选的,上述增韧剂细度范围100目~250目。
49.本发明的一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。该桥梁伸缩缝填充材料能够实现对桥梁伸缩缝的高密实度填充,有效提高高温状况下与混凝土界面的粘结性,改善和缓解行车荷载及温度引起的桥梁端部位移的影响,而在低温状况下还能够良好的承受收缩变形引起的
拉应力。
50.本发明的另一目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法。该采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法具有方法简单便捷优点,且能满足桥梁伸缩缝的填充性能需求。
51.本发明的上述目的通过以下技术措施实现:
52.提供一种采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
53.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,得到混合料ⅱ;
54.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ中,搅拌得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过筛,得到过筛料;
55.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,得到混合料ⅳ;
56.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌得到混合料


57.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,最后振捣混合。
58.优选的,上述步骤(1)具体为将增韧剂及高模量材料进行混合,其中混合速率为35rad/min~55rad/min,混合时间为8min~15min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,其中搅拌速率为600rad/min~900rad/min,搅拌时间为3min~8min得到混合料ⅱ。
59.优选的,上述步骤(2)具体为将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为800rad/min~1200rad/min,搅拌时间为8min~15min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料。
60.优选的,上述步骤(3)具体为、将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为800rad/min~1200rad/min,搅拌时间为3min~8min得到混合料ⅳ。
61.优选的,上述步骤(4)具体为将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为40rad/min~50rad/min,搅拌时间为2min~3min,得到混合料


62.优选的,上述步骤(1)具体为将增韧剂及高模量材料通过卧式螺带混合机进行混合,其中混合速率为45rad/min,混合时间为10min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂通过手持式气动搅拌机搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅱ。
63.优选的,上述步骤(2)具体为将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为10min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料。
64.优选的,上述步骤(3)具体为将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅳ。
65.优选的,上述步骤(4)具体为,将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料


66.优选的,上述步骤(5)、将部分混合料

采用涂刷装置涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,采用振捣装置进行振捣混合,然后进行表面饰面处理,固化后施工完毕。
67.本发明的一种采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,得到混合料ⅱ;步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ中,搅拌得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过筛,得到过筛料;步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,得到混合料ⅳ;步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌得到混合料

;步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕。该采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法能够实现对桥梁伸缩缝的高密实度填充,有效提高高温状况下与混凝土界面的粘结性,改善和缓解行车荷载及温度引起的桥梁端部位移的影响,而在低温状况下还能够良好的承受收缩变形引起的拉应力。
具体实施方式
68.结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的原料、试剂材料等,如无特殊说明,均可自常规生化试剂商店或药品经营企业购买得到。本发明的环氧树脂均购自济南创世化工有限公司;丙烯酸酯胶均购自广东恒大新材料科技有限公司;硼纤维均购自嶅稞新材料科技有限公司;高强度玻璃纤维均购自南京华浩复合材料有限公司;热塑性硫化橡胶和聚氨酯橡胶均购自河北东林橡塑科技有限公司;芳香族聚酰胺纤维和聚乙烯纤维均购自嶅稞新材料科技有限公司;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物购自东莞市聚欧纳新材料有限公司;氯化聚乙烯购自山东三义集团股份有限公司;丙二醇海藻酸钠购自明瑞集团(河南)有限公司;羟丙基淀粉购自南京艾普拉斯化工有限公司;聚酰胺树脂购自山东昌耀新材料有限公司;改性芳胺固化剂购自深圳市汇特化工有限公司
69.实施例1。
70.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
71.本实施例桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
72.胶黏材料:80份~120份;
73.结构材料:5份~10份;
74.应力吸收材料:4份~8份;
75.高模量材料:6份~12份;
76.增韧剂:6份~10份;
77.增稠剂:1份~6份;
78.促凝剂:2份~6份;
79.溶剂:8份~12份。
80.其中,胶黏材料为环氧树脂或丙烯酸酯胶中至少一种。
81.结构材料为硼纤维或高强度玻璃纤维中至少一种。
82.应力吸收材料为聚氨酯橡胶或热塑性硫化橡胶中至少一种。
83.高模量材料为芳香族聚酰胺纤维或聚乙烯纤维中至少一种。
84.增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或氯化聚乙烯中至少一种。
85.增稠剂为丙二醇海藻酸钠或羟丙基淀粉中至少一种。
86.促凝剂为聚酰胺树脂或改性芳胺固化剂中至少一种。
87.溶剂为乙酸乙酯或甲醇中至少一种。
88.当胶黏材料为环氧树脂时,环氧树脂为双酚a型环氧或酚醛型环氧树脂。
89.当胶黏材料为丙烯酸酯胶时,丙烯酸酯胶的固化时间范围为30min~45min。
90.结构材料的纤维长度为1mm~3mm,结构材料的纤维丝径范围为75μm~300μm。
91.应力吸收材料的动能量吸收率范围为10%~30%,应力吸收材料的断裂伸长率范围为120%~150%。
92.高模量材料的长度范围为1.5mm~3mm,高模量材料的起始模量范围为32n/tex~64n/tex。
93.增韧剂细度范围100目~250目。
94.需要说明的是,本发明的高模量材料的起始模量范围由于高模量材料种类决定的,本发明如型号为kevlar49、kevlar ap或twaron2000的芳香族聚酰胺纤维,型号为uhmw-pe s900或dyneema sk65的聚乙烯纤维,在上述型号的芳香族聚酰胺纤维和聚乙烯纤维的动能量吸收率与断裂伸长率均在上述范围内。本领域技术人员可以根据实际情况对应选择。
95.本发明的应力吸收材料的振动能量吸收率和断裂伸长率则是由应力吸收材料的种类或型号决定的,本发明如型号为tpv热塑性硫化橡胶,或型号为ur101的聚氨酯橡胶,其中振动能量吸收率和断裂伸长率均在本发明的范围内。本领域技术人员可以根据实际情况对应选择。
96.本发明的桥梁伸缩缝填充材料的良好效果是通过不同组成成分之间的协同作用下产生的,各组分的作用机理主要如下:
97.1、胶黏材料能够增强填充材料与桥梁伸缩缝构件之间的界面粘结性能,同时为其他关键组分材料提供载体,将不同组分胶黏成为一个整体;
98.2、高模量材料和增韧剂可显著提高整体的弹性模量和强度,而结构材料通过分散在胶黏材料内部,通过相互之间的连接形成局部枝状结构,对于桥梁端部压力可以起到良好的支撑作用,二者之间的协同作用可实现良好的受压整体性;
99.3、应力吸收材料对于拉力或压力能够实现局部的吸收及弹性分散,同时其与结构材料和高模量材料之间形成的交互性连接可实现应力的有效分散和承受载体的合理转移,这就实现了温度应力及荷载应力等对于桥梁伸缩缝作用效应的有效控制;
100.4、增稠剂和促凝剂能够促进填充材料快速固化及强度形成;
101.5、溶剂的作用是则是提高施工和易性。
102.该桥梁伸缩缝填充材料,能够实现对桥梁伸缩缝的高密实度填充,有效提高高温状况下与混凝土界面的粘结性,改善和缓解行车荷载及温度引起的桥梁端部位移的影响,而在低温状况下还能够良好的承受收缩变形引起的拉应力。
103.实施例2。
104.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
105.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
106.胶黏材料:80份~120份;
107.结构材料:5份~10份;
108.应力吸收材料:4份~8份;
109.高模量材料:6份~12份;
110.增韧剂:6份~10份;
111.增稠剂:1份~6份;
112.促凝剂:2份~6份;
113.溶剂:8份~12份。
114.其中,胶黏材料为环氧树脂或丙烯酸酯胶中至少一种。
115.结构材料为硼纤维或高强度玻璃纤维中至少一种。
116.应力吸收材料为聚氨酯橡胶或热塑性硫化橡胶中至少一种。
117.高模量材料为芳香族聚酰胺纤维或聚乙烯纤维中至少一种。
118.增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或氯化聚乙烯中至少一种。
119.增稠剂为丙二醇海藻酸钠或羟丙基淀粉中至少一种。
120.促凝剂为聚酰胺树脂或改性芳胺固化剂中至少一种。
121.溶剂为乙酸乙酯或甲醇中至少一种。
122.当胶黏材料为环氧树脂时,环氧树脂为双酚a型环氧或酚醛型环氧树脂。
123.当胶黏材料为丙烯酸酯胶时,丙烯酸酯胶的固化时间范围为30min~45min。
124.结构材料的纤维长度为1mm~3mm,结构材料的纤维丝径范围为75μm~300μm。
125.应力吸收材料的动能量吸收率范围为10%~30%,应力吸收材料的断裂伸长率范围为120%~150%。
126.高模量材料的长度范围为1.5mm~3mm,高模量材料的起始模量范围为32n/tex~64n/tex。
127.增韧剂细度范围100目~250目。
128.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
129.实施例3。
130.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
131.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
132.胶黏材料:80份;
133.结构材料:5份;
134.应力吸收材料:5份;
135.高模量材料:8份;
136.增韧剂:7份;
137.增稠剂:2份;
138.促凝剂:3份;
139.溶剂:8份。
140.其中,胶黏材料为环氧树脂,具体为双酚a型环氧;结构材料为硼纤维;应力吸收材
料为聚氨酯橡胶;高模量材料为芳香族聚酰胺纤维;增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围120目~200目;增稠剂为丙二醇海藻酸钠;促凝剂为聚酰胺树脂;溶剂为甲醇。
141.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
142.实施例4。
143.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
144.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
145.胶黏材料:120份;
146.结构材料:10份;
147.应力吸收材料:8份;
148.高模量材料:12份;
149.增韧剂:10份;
150.增稠剂:5份;
151.促凝剂:6份;
152.溶剂:10份。
153.其中,胶黏材料为环氧树脂和丙烯酸酯胶,且两者重量比为1:1,环氧树脂为酚醛型环氧树脂。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为聚氨酯橡胶和热塑性硫化橡胶,且两者重量比为1:1。高模量材料为聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯,细度范围100目~250目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯和甲醇的混合液,且两者重量比为1:2。
154.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
155.实施例5。
156.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
157.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
158.胶黏材料:110份;
159.结构材料:9份;
160.应力吸收材料:7份;
161.高模量材料:10份;
162.增韧剂:10份;
163.增稠剂:9份;
164.促凝剂:4份;
165.溶剂:9份。
166.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为硼纤维,纤维长度为1mm~3mm,纤维丝径范围为230μm~300μm。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围180目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
167.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
168.实施例6。
169.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
170.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
171.胶黏材料:90份;
172.结构材料:6份;
173.应力吸收材料:7份;
174.高模量材料:8份;
175.增韧剂:9份;
176.增稠剂:9份;
177.促凝剂:4份;
178.溶剂:9份。
179.其中,胶黏材料为酚醛型环氧树脂。结构材料为硼纤维,纤维长度为1mm~3mm,纤维丝径范围为230μm~300μm。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为氯化聚乙烯,细度范围100目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
180.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
181.实施例7。
182.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
183.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
184.胶黏材料:100份;
185.结构材料:5份;
186.应力吸收材料:4份;
187.高模量材料:6份;
188.增韧剂:6份;
189.增稠剂:1份;
190.促凝剂:2份;
191.溶剂:10份。
192.其中,胶黏材料为酚醛型环氧树脂。结构材料为硼纤维,纤维长度为1mm~3mm,结构材料的纤维丝径范围为200μm~250μm。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围150目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
193.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
194.实施例8。
195.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
196.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
197.胶黏材料:100份;
198.结构材料:6份;
199.应力吸收材料:5份;
200.高模量材料:8份;
201.增韧剂:7份;
202.增稠剂:2份;
203.促凝剂:3份;
204.溶剂:10份。
205.其中,胶黏材料为双酚a型环氧。结构材料为硼纤维,纤维长度为2mm~3mm,纤维丝径范围为100μm~300μm。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围140目~200目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
206.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
207.实施例9。
208.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
209.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
210.胶黏材料:100份;
211.结构材料:7份;
212.应力吸收材料:6份;
213.高模量材料:9份;
214.增韧剂:8份;
215.增稠剂:3份;
216.促凝剂:4份;
217.溶剂:10份。
218.其中,胶黏材料为双酚a型环氧。结构材料为硼纤维。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围200目~250目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
219.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
220.实施例10。
221.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
222.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
223.胶黏材料:100份;
224.结构材料:8份;
225.应力吸收材料:7份;
226.高模量材料:10份;
227.增韧剂:9份;
228.增稠剂:4份;
229.促凝剂:5份;
230.溶剂:10份。
231.其中,胶黏材料为酚醛型环氧树脂。结构材料为硼纤维。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围200目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
232.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
233.实施例11。
234.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
235.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
236.胶黏材料:100份;
237.结构材料:10份;
238.应力吸收材料:8份;
239.高模量材料:12份;
240.增韧剂:10份;
241.增稠剂:5份;
242.促凝剂:6份;
243.溶剂:10份。
244.其中,胶黏材料为环氧树脂。结构材料为硼纤维。应力吸收材料为聚氨酯橡胶。高模量材料为芳香族聚酰胺纤维。增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,细度范围150目。增稠剂为丙二醇海藻酸钠。促凝剂为聚酰胺树脂。溶剂为乙酸乙酯。
245.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
246.实施例12。
247.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
248.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
249.胶黏材料:100份;
250.结构材料:5份;
251.应力吸收材料:4份;
252.高模量材料:6份;
253.增韧剂:6份;
254.增稠剂:1份;
255.促凝剂:2份;
256.溶剂:10份。
257.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为热塑性硫化橡胶。高模量材料为聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯,细度范围100目~250目。增稠剂为羟丙基淀粉。促凝剂为改性芳胺固化剂。溶剂为甲醇中。
258.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
259.实施例13。
260.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
261.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
262.胶黏材料:100份;
263.结构材料:6份;
264.应力吸收材料:5份;
265.高模量材料:8份;
266.增韧剂:7份;
267.增稠剂:2份;
268.促凝剂:3份;
269.溶剂:10份。
270.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为热塑性硫化橡胶。高模量材料为芳聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯,细度范围120目~180目。增稠剂为羟丙基淀粉。促凝剂为改性芳胺固化剂。溶剂为甲醇。
271.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
272.实施例14。
273.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
274.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
275.胶黏材料:100份;
276.结构材料:7份;
277.应力吸收材料:6份;
278.高模量材料:9份;
279.增韧剂:8份;
280.增稠剂:4份;
281.促凝剂:5份;
282.溶剂:10份。
283.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为热塑性硫化橡胶。高模量材料为聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯中,细度范围100目~150目。增稠剂为羟丙基淀粉。促凝剂为改性芳胺固化剂。溶剂为甲醇。
284.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
285.实施例15。
286.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
287.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
288.胶黏材料:100份;
289.结构材料:8份;
290.应力吸收材料:7份;
291.高模量材料:10份;
292.增韧剂:9份;
293.增稠剂:4份;
294.促凝剂:5份;
295.溶剂:10份。
296.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为热塑性硫化橡胶。高模量材料为聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯中,细度范围120目~200目。增稠剂为羟丙基淀粉。促凝剂为改性芳胺固化剂。溶剂为甲醇。
297.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
298.实施例16。
299.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
300.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
301.胶黏材料:100份;
302.结构材料:10份;
303.应力吸收材料:8份;
304.高模量材料:12份;
305.增韧剂:10份;
306.增稠剂:5份;
307.促凝剂:6份;
308.溶剂:10份。
309.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为热塑性硫化橡胶。高模量材料为聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯中,细度范围100目~230目。增稠剂为羟丙基淀粉。促凝剂为改性芳胺固化剂。溶剂为甲醇。
310.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
311.实施例17。
312.一种桥梁伸缩缝填充材料,主要原料含有胶黏材料、结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂、增稠剂、促凝剂和溶剂。
313.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料,按质量份计,
314.胶黏材料:100份;
315.结构材料:7份;
316.应力吸收材料:6份;
317.高模量材料:9份;
318.增韧剂:8份;
319.增稠剂:3份;
320.促凝剂:4份;
321.溶剂:10份。
322.其中,胶黏材料为丙烯酸酯胶。结构材料为高强度玻璃纤维。应力吸收材料为热塑性硫化橡胶。高模量材料为聚乙烯纤维。增韧剂为氯化聚乙烯中,细度范围100目~250目。增稠剂为羟丙基淀粉。促凝剂为改性芳胺固化剂。溶剂为甲醇。
323.本实施例的桥梁伸缩缝填充材料在实施例1范围内的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
324.实施例18。
325.一种采用如实施例1至17任意一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
326.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,得到混合料ⅱ;
327.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ中,搅拌得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过筛,得到过筛料;
328.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,得到混合料ⅳ;
329.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌得到混合料


330.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕。
331.需要说明的是,在步骤(2)的混合料ⅲ先过筛再与结构材料的作用是,在实际施工过程中发现存在部分的应力吸收材料出现结团现象。如果不过筛结团的应力吸收材料会影响后续其与结构材料、高模量材料等材料的交互和协同。
332.而且步骤(5)中,先使用部分的混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,这样的作用是保证待施工桥梁伸缩缝中的钢材与混合料

之间界面的粘结,并能防止将混合料

直接填充,造成界面位置存在气泡或空隙影响,从而影响界面粘结状况。
333.该采用桥梁伸缩缝填充材料的施工方法能够实现对桥梁伸缩缝的高密实度填充,有效提高高温状况下与混凝土界面的粘结性,改善和缓解行车荷载及温度引起的桥梁端部位移的影响,而在低温状况下还能够良好的承受收缩变形引起的拉应力。
334.实施例19。
335.一种采用如实施例1至17任意一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
336.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,其中混合速率为35rad/min~55rad/
min,混合时间为8min~15min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,其中搅拌速率为600rad/min~900rad/min,搅拌时间为3min~8min得到混合料ⅱ;
337.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为800rad/min~1200rad/min,搅拌时间为8min~15min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
338.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为800rad/min~1200rad/min,搅拌时间为3min~8min得到混合料ⅳ;
339.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为40rad/min~50rad/min,搅拌时间为2min~3min,得到混合料


340.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕。
341.本实施例与实施例18的施工方法比比,本实施例固化后的桥梁伸缩缝填充材料的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
342.实施例20。
343.一种采用如实施例1至17任意一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
344.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,其中混合速率为35rad/min,混合时间为8min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,其中搅拌速率为600rad/min,搅拌时间为3minn得到混合料ⅱ;
345.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为8min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
346.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为3min得到混合料ⅳ;
347.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为40rad/min,搅拌时间为2min,得到混合料


348.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕。
349.本实施例与实施例18的施工方法比比,本实施例固化后的桥梁伸缩缝填充材料的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
350.实施例21。
351.一种采用如实施例1至17任意一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
352.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,其中混合速率为55rad/min,混合时间为15min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,其中搅拌速率为900rad/min,搅拌时间为8min得到混合料ⅱ;
353.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1200rad/min,搅拌时间为15min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
354.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为1200rad/min,搅拌时间为8min得到混合料ⅳ;
355.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为50rad/min,搅拌时间为3min,得到混合料


356.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕。
357.本实施例与实施例18的施工方法比比,本实施例固化后的桥梁伸缩缝填充材料的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
358.实施例22。
359.一种采用如实施例1至17任意一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
360.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料进行混合,其中混合速率为45rad/min,混合时间为10min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅱ;
361.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为10min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
362.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅳ;
363.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料


364.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕。
365.本实施例与实施例18的施工方法比比,本实施例固化后的桥梁伸缩缝填充材料的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
366.实施例23。
367.一种采用如实施例1至17任意一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,施工步骤如下:
368.步骤(1)、将增韧剂及高模量材料通过卧式螺带混合机进行混合,其中混合速率为45rad/min,混合时间为10min,得以混合料ⅰ;将胶凝材料、应力吸收材料和溶剂通过手持式气动搅拌机搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅱ;
369.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为10min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
370.步骤(3)、将结构材料加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅳ;
371.步骤(4)、将增稠剂加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料


372.步骤(5)、将部分混合料

采用涂刷装置涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混
合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将促凝剂入预留槽的混合料

中,采用振捣装置进行振捣混合,然后进行表面饰面处理,固化后施工完毕。
373.需要说明的是,本发明的卧式螺带混合机、手持式气动搅拌、涂刷装置机和振捣装置可以根据实现需要对各自的型号进行选择,而且卧式螺带混合机、手持式气动搅拌、涂刷装置机和振捣装置的使用方法为本领域技术人员的常识,在此不再一一累述。
374.本实施例与实施例18的施工方法比比,本实施例固化后的桥梁伸缩缝填充材料的抗压强度抗拉强度、拉断伸长度及低温收缩率均较优。
375.对比例1。
376.一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,与本发明相比本对比例的桥梁伸缩缝填充材料配方没有添加应力吸收材料,具体的施工步骤包括:
377.步骤(1)、按质量份计,将8份氯化聚乙烯及9份芳香族聚酰胺纤维进行混合,其中混合速率为45rad/min,混合时间为10min,得以混合料ⅰ;将100份丙烯酸酯胶和10份乙酸乙酯搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅱ;
378.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为10min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
379.步骤(3)、将7份硼纤维加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅳ;
380.步骤(4)、将3份丙二醇海藻酸钠加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料


381.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将4份改性芳胺固化剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕,得到对比样1。
382.对比例2。
383.一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,与本发明相比本对比例的桥梁伸缩缝填充材料配方没有添加结构材料,具体的施工步骤包括:
384.步骤(1)、按质量份计,将8份氯化聚乙烯及9份芳香族聚酰胺纤维进行混合,其中混合速率为45rad/min,混合时间为10min,得以混合料ⅰ;将100份丙烯酸酯胶、6份聚氨酯橡胶和10份乙酸乙酯搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅱ;
385.步骤(2)、将混合料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为10min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
386.步骤(3)、将3份丙二醇海藻酸钠加入过筛料中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料ⅳ;
387.步骤(4)、将部分混合料ⅳ涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料ⅳ填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将4份改性芳胺固化剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕,得到对比样2。
388.对比例3。
389.一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,与本发明相比本对比例的桥梁伸缩缝填充材料配方没有添加高模量材料,具体的施工步骤包括:
390.步骤(1)、按质量份计,将8份氯化聚乙烯进行搅拌,其中搅拌速率为45rad/min,搅
拌时间为10min,得以搅拌料ⅰ;将100份丙烯酸酯胶、6份聚氨酯橡胶和10份乙酸乙酯搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅱ;
391.步骤(2)、将搅拌料ⅰ加入混合料ⅱ搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为10min,得到混合料ⅲ,然后将混合料ⅲ过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
392.步骤(3)、将7份硼纤维加入过筛料中搅拌,其中搅拌速率为1000rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅳ;
393.步骤(4)、将丙二醇海藻酸钠3份加入混合料ⅳ中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料


394.步骤(5)、将部分混合料

涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将4份改性芳胺固化剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕,得到对比样3。
395.对比例4。
396.一种桥梁伸缩缝填充材料的施工方法,与本发明相比本对比例的桥梁伸缩缝填充材料配方没有添加没有结构材料、应力吸收材料、高模量材料、增韧剂和增稠剂,具体的施工步骤包括:
397.步骤(1)、按质量份计,将丙烯酸酯胶100份和乙酸乙酯10份.搅拌,其中搅拌速率为800rad/min,搅拌时间为5min得到混合料ⅰ,然后过孔径为0.3mm的方孔筛,得到过筛料;
398.步骤(2)、将丙二醇海藻酸钠3份加入过筛料中搅拌,搅拌速率为45rad/min,搅拌时间为2.5min,得到混合料ⅱ;
399.步骤(5)、将部分混合料ⅱ涂刷至待施工桥梁伸缩缝的表面,再将混合料

填充至待施工桥梁伸缩缝的预留槽,然后将4份改性芳胺固化剂入预留槽的混合料

中,振捣混合,待固化后施工完毕,得到对比样4。
400.表1、使用本发明桥梁伸缩缝填充材料及施工方法得以样品案表
401.[0402][0403]
样品1至16、对比样1至对比样4的性能数据,如表2所示.
[0404]
表2、各样品的性能数据表
[0405]
[0406][0407]
注:抗拉强度和拉断伸长率的测试方法执行标准按jt/t327-2004进行;抗拉强度按立方体抗压强度试验执行标准gbj81—85进行;低温收缩率/-20℃的测试方法为制备尺寸为10cm*10cm*10cm样品,将样品浸入室温水中15min,然后取出采用湿毛巾吸附表面附着的水,放入-20℃22℃的冰箱中放置16h,取出后马上测试试件的三维几何尺寸,计算体积后与原体积进行比较,收缩体积与原体积之比极为低温收缩率。
[0408]
根据表2可得,本发明按桥梁伸缩缝填充材料及对应施工方法得到样品的抗压强度较大,而且抗拉强度和拉伸变形率均明显高于对比例1至4,这表明本发明桥梁伸缩缝填充材料具有能够良好的抵抗桥梁端变形拉应力,从而能够承受行车荷载和温度荷载带来相应的应力。本发明的桥梁伸缩缝填充材料在低温影响下收缩率较低,能够满足桥梁伸缩缝对于填充材料的实际要求。
[0409]
同时从样品7、样品15和样品16根据桥梁伸缩缝填充材料的配比是完全相同的,只在施工方法的参数稍有区别,这三个样品的抗压强度、抗拉强度、拉断伸长率和低温收缩率
数据未见明显区别,也就是说明使用本发明的施工方法对桥梁伸缩缝填充后性能稳定。
[0410]
由此可见,本发明的桥梁伸缩缝填充材料及施工方法在桥梁伸缩缝形变控制方面均具有明显优势。
[0411]
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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