工程中常見的變形縫、結構縫_第1頁
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文檔簡介

1、工程中的變形縫、結構縫一、按功能,可分為以下十種類型:1.膨脹縫(伸縫):能夠有效消解超靜定結構中膨脹(伸長)變形的結構縫;2.收縮縫(縮縫):能夠有效消解超靜定結構中收縮(變短)變形的結構縫;3.沉降縫:能夠有效消解超靜定結構中由于基礎不均勻沉降而引起變形差的結構縫;4.抗震縫:結構在地震作用下發(fā)生強迫移位時,能夠消解、緩和結構不同部分碰撞損壞的結構縫;5.體型縫:結構形狀或體量發(fā)生突變時,將結構在體型突變處分割為不同部分而設置的結構縫;6.局部縫:在結構形狀突變的部位,為緩和應力集中影響而設置的局部結構縫;7.控制縫:在結構容易發(fā)生裂縫的部位,通過預先設置薄弱截面或其它措施,主動引導裂縫出

2、現(xiàn)并加以控制的縫;8.拼接縫:預制構件裝配連接時,拼接處所形成的縫;9.施工縫:混凝土澆筑體量較大時,按預定位置劃分不同的施工澆筑區(qū)域,接槎出所形成的縫;10.界面縫:不同結構形式,不同建筑構件,不同建筑材料之間在界面上所形成的縫。二、按做法,可分為以下七種類型:1.全部斷開的縫:將結構分割成完全獨立的若干部分;2.上部斷開的縫:基礎部分相連而上部結構斷開所形成的縫;3.局部斷開的縫:結構局部在一定范圍內(nèi),分割所形成的縫;4.鋼筋斷開、混凝土接槎形成的縫:不考慮傳遞內(nèi)力的預制構件之間 的拼接縫;5.鋼筋后連接、混凝土接槎形成的縫:施工階段不考慮傳力,后用搭接,機械連接或焊接實現(xiàn)鋼筋連接形成整體

3、而可以傳遞內(nèi)力的縫;6.鋼筋連通、混凝土接槎形成的縫:從受力上按整體考慮,但在施工時混凝土在此接槎而形成的施工縫;7.鋼筋和混凝土連續(xù)、后期引導出現(xiàn)的縫:通過在預定部位削弱截面或采取其他措施引導產(chǎn)生并加以控制的縫。(常見的幾種)1、 伸縮縫:伸縮縫也叫溫度縫,是考慮溫度變化時對建筑物的影響而設置的。氣候的冷熱變化會使建筑材料和構配件產(chǎn)生脹縮變形,太長和太寬的建筑物都會由于這種脹縮而出現(xiàn)墻體開裂甚至破壞。因此,把太長和太寬的建筑物設置伸縮縫分割成若干個區(qū)段,保證各段自由脹縮,從而避免墻體的開裂。伸縮縫縫寬2030mm,內(nèi)填彈性保溫材料。在橋涵混凝土防撞護欄設計中因鋼筋混凝土澆筑長度不一會隔比例適

4、當?shù)牡胤皆O計一條或幾條伸縮縫以防止鋼筋混凝土防撞護欄因自然、外界、鋼筋混凝土本身的力學條件產(chǎn)生不均勻的斷裂或縫隙。2、沉降縫:沉降縫是考慮房屋有可能會在某些部位出現(xiàn)不均勻沉降而設置的。當建筑物相鄰部分的高差、荷載、結構形式以及地基承載力等有較大差異或建筑物的平面形狀復雜或相連建筑物分期建造時,相鄰部位就有可能出現(xiàn)不均勻沉降,從而導致整個建筑物的開裂、傾斜甚至倒塌。因此,設置沉降縫把建筑物分割成若干個獨立單元,保證每個單元各自沉降,彼此不受制約。沉降縫的寬度一般為30120mm。3、防震縫:防震縫是考慮地震對建筑的破壞而設置的。對于地震設防地區(qū)的多層砌體房屋,當房屋的立面高差在6米以上時,或房屋

5、有錯層,且樓板高差較大時,或房屋各部分結構剛度、質(zhì)量截然不同時,地震中,房屋的相鄰部分有可能相互碰撞而造成破壞,所以,需要設計防震縫把建筑物分割成若干個形體簡單、結構剛度均勻的獨立單元,以避免震害。防震縫的寬度一般為50100mm。4、斷縫:包括角隅處斷縫、較直斷縫、斜度較小斷縫、斜度較大斷縫,斷縫的成因:水泥路面比較常見1)由于基層某部位碾壓不實,或基底軟基處理不當,在行車荷載作用下,基層下沉,面板被壓斷。2) 因切縫不及時,砼在干縮作用下產(chǎn)生斷縫。3) 由于刮大風,水析出速度過快,或天氣變化突然降溫,使拉應力迅速增加,在未到切縫時間時,產(chǎn)生斷縫。4) 配料不注意造成局部砼強度偏低,或施工之

6、際間斷時間太長,在內(nèi)外力作用下,易產(chǎn)生斷縫。5) 由于基層施工時標高超高,為了使面板達到厚度,而將基層下刨,使基層凸凹不平,摩阻力增大,易產(chǎn)生斷縫5、施工縫:因施工組織需要而在各施工單元分區(qū)間留設的縫。施工縫并不是一種真實存在的“縫”,它只是因后澆注混凝土超過初凝時間,而與先澆注的混凝土之間存在一個結合面,該結合面就稱之為施工縫。施工縫的位置應設置在結構受剪力較小和便于施工的部位,且應符合下列規(guī)定:柱應留水平縫, 梁、板、墻應留垂直縫。1) 施工縫應留置在基礎的頂面、梁或吊車梁牛腿的下面、吊車梁的上面、無梁樓板柱帽的下面。2) 和樓板連成整體的大斷面梁,施工縫應留置在板底面以下20mm30mm

7、處。當板下有梁托時,留置在梁托下部。3) 對于長寬比大于二比一的單向板,施工縫應留置在平行于板的短邊的任何位置,同時施工縫應垂直留置,不能做成斜槎。4) 有主次梁的樓板,宜順著次梁方向澆筑,施工縫應留置在次梁跨度中間1/3 的范圍內(nèi)。5) 墻上的施工縫應留置在門洞口過梁跨中1/3 范圍內(nèi),也可留在縱橫墻的交接處。6) 樓梯上的施工縫應留在踏步板的1/3 處。樓梯的混凝土宜連續(xù)澆注。若為多層樓梯,且上一層為現(xiàn)澆樓板而又未澆注時,可留置施工縫;應留置在樓梯段中間的1/3部位,但要注意接縫面應斜向垂直于樓梯軸線方向。(施工中存在爭執(zhí)原因是舊規(guī)范規(guī)定了樓梯施工縫必須留置在中間1/3區(qū)段,傳統(tǒng)施工留置在

8、向上、下3步處,留置在梯段中間時,理論上是剪力較小,但施工時施工縫質(zhì)量不好控制,二次支模時容易產(chǎn)生已澆筑部位形成短時“懸挑”,反而不利于構件的質(zhì)量控制。)7) 水池池壁的施工縫宜留在高出底板表面200mm500 mm的豎壁上。8) 雙向受力樓板、大體積混凝土、拱、殼、倉、設備基礎、多層剛架及其他復雜結構,施工縫位置應按設計要求留設。常出現(xiàn)問題的現(xiàn)象施工縫處混凝土骨料集中, 混凝土酥松, 新舊混凝土接茬明顯, 沿縫隙處滲漏水瀝青路面橫縱向接縫介紹了瀝青路面接縫的幾種處理方法,即縱向接縫和橫向接縫。瀝青路面接縫處理的好壞,往往能反映一個施工隊伍的施工水平。對行車的舒適性具有重要影響。縱向接縫兩條攤

9、鋪帶相接處,必須有一部分搭接,才能保證該處與其他部分具有相同的厚度。搭接的寬度應前后一致。搭接施工有冷接茬和熱接茬兩種。(1) 冷接茬施工是指新鋪層與經(jīng)過壓實后的已鋪層進行搭接。半幅施工不能采用熱接縫時宜加設擋板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈,并涂灑少量粘層瀝青。攤鋪時應重疊在已鋪層上510 cm ,攤鋪后用人工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走,然后再進行碾壓。應注意新攤鋪帶必須與前一條攤鋪帶的松鋪厚度相同。(2) 熱接茬施工一般是在使用兩臺以上攤鋪機梯隊作業(yè)時采用的。此時兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實前的熱狀態(tài),所以縱向接茬易于處理,

10、且連接強度較好。施工時應將已鋪混合料部分留下1020 cm 寬,暫不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準面,待后攤鋪部分完成后,一起碾壓(跨縫碾壓) 。不管采用冷接法或熱接法,攤鋪帶的邊緣都必須齊整,這就要求機械在直線上或彎道上行駛始終保持正確位置。為此可沿攤鋪帶一側(cè)敷設一根導向線,并在機械上安置一根帶鏈條的懸桿,駕駛員只要注視所懸鏈條對準導向線行駛即可。橫向接縫相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位1 m 以上。橫向接縫有斜接縫和平接縫兩種。高速公路、一級公路的中、下層的橫向接縫可采用斜接縫。鋪筑接縫時,可在已壓實部分上面鋪一些熱混合料使之預熱軟化,以

11、加強新舊混合料的粘結。但在開始碾壓前應將預熱用的混合料鏟除。斜接縫的搭接長度與層厚有關,一般為014018 m。搭接處應清掃干凈并灑粘層油。當搭接處混合料中的粗集料顆粒超過壓實層厚時應予剔除,并補上細料。斜接縫應充分壓實并搭接平整。平整縫應做到緊密粘結、充分壓實、連接平順,施工可采用下列方法。(1) 在施工結束時,攤鋪機在接近端部前約1 m處將熨平板稍抬起駛離現(xiàn)場,用人工將端部混合料鏟齊后再予碾壓,然后用3 m 直尺檢查平整度,趁混合料尚未冷透時垂直刨除端部層厚不足的部分,使下次施工時直角連接。(2) 在預定的攤鋪段的末端先撒一薄層砂

12、帶,攤鋪混合料后攤鋪層上挖一道縫隙,縫隙位于撒砂的交界處,在縫中嵌入一塊與壓實層厚等厚的木板或型鋼,待壓實后鏟除撒砂的部分,掃盡砂子,撤去木板或型鋼,在端部灑粘層瀝青接著攤鋪。(3) 在預定的攤鋪段末端先鋪上一層麻袋或牛皮紙,攤鋪碾壓成斜坡,下次施工時將鋪麻袋或牛皮紙的部分用人工刨除,在端部灑粘層瀝青接著攤鋪。(4)在預定攤鋪段的末端先撒一薄層砂帶,再攤鋪混合料,待混合料稍冷卻后用切割機將撒砂的部分要切割整齊后取走,用干拖布吸走多余的冷卻水,待完全干燥后在端部灑粘層瀝青接著攤鋪,不得在接頭有水或潮濕的情況下鋪混合料。對于橫向接縫,對于接縫處起繼續(xù)攤鋪混合料 前,用3

13、0;m 直尺檢查已鋪路面端部平整度,不符合要求時應予清除。在攤鋪新混合料時應調(diào)整好預留高度,接縫攤鋪層施工結束后再用3 m 直尺檢查平整度,當有不符合要求者應趁混合料尚未冷卻時立即處理,以保證橫向接縫處的路面平整度。7、混凝土路面施工中的平縫、假縫和真縫路面的接縫主要有:縱縫和橫縫。縱縫分為縱向縮縫和縱向施工縫,板的縱縫與道路中線平行??v向縮縫間距即板的寬度,當一次鋪筑寬度大于4.5m時,應設置縱向縮縫??v向縮縫采用假縫形式,并且在板厚中央設置拉桿。當一次鋪筑寬度小于路面寬度時,應設置縱向施工縫??v向施工縫可分為平縫和企口縫。縱縫內(nèi)宜加設拉桿。橫縫可分為脹縫、橫向

14、縮縫和橫向施工縫。橫縫應與縱縫垂直布置,且相鄰板塊的橫縫應對齊,不得錯縫。設置脹縫的目的是為混凝土面層的膨脹提供伸長的余地,從而避免產(chǎn)生過大的熱壓應力。在膨脹處混凝土板完全斷開,故稱為真縫。從施工和使用上考慮,脹縫宜盡量少設或不設。膨脹處設置滑動傳力桿,傳力桿平行于板面及路中心線。在臨近橋梁或其他固定構筑物或與其他道路相交處設置脹縫。橫向縮縫間距即板的長度,板長應根據(jù)當?shù)貧夂驐l件、板厚、路基穩(wěn)定狀況和經(jīng)驗確定。一般認為,板長應是板厚的25倍左右,故板長一般為45m,最大不得超過6m.而且板的寬長比以1:1.3為宜??s縫采用假縫形式,縫寬38mm縫深1/51/4板厚,板下部混凝土仍連在一起。橫向

15、縮縫處一般不設傳力桿。每日施工終了或遇澆筑混凝土過程中因故中斷時,必須設置橫向施工縫。所以,平縫是針對企口縫講的。真縫是針對假縫講的。8、誘導縫:誘導縫是考慮結構變形和沉降而在結構設計時必須設置的縫隙,誘導縫隙兼做伸縮縫和沉降縫的作用,在地下工程中誘導縫處鋼筋不但要特殊配置而且還要加中埋和外貼式止水帶。通過適當減少鋼筋對混凝土的約束等方法在混凝上結構中設置的易開裂的部位。說的是通過削弱截面達到主動控制裂縫產(chǎn)生區(qū)域。誘導縫與施工縫的區(qū)別是,在設計的誘導縫位置上埋設止水帶和裂縫誘導物;減少3050%的縱向配筋,施工時保持混凝土連續(xù)澆筑。誘導縫與施工縫可以在功能上重合為一,此時新老混凝土面不需要進行

16、鑿毛處理(視為裂縫誘導措施)。當縱向拉應力大到一定程度時,此縫拉開而釋放混凝土結構縱向內(nèi)應力,免于在其他部位開裂。但誘導縫的設置要保證整個車站具有足夠的強度和剛度。誘導縫與變形縫,在功能上有相一致之處。但從防水施工上分析,誘導縫處的混凝土可以連續(xù)澆筑;變形縫處則必須支撐模板,中止混凝土澆筑,待混凝土硬化后,拆除模板,方可繼續(xù)結構混凝土施工。變形縫的設置要比誘導縫復雜,工程造價高。誘導縫的設置,可以減少變形縫條數(shù),對整個工程來說,降低了成本。誘導縫和伸縮縫的區(qū)別:伸縮縫,僅用于解決建筑物水平的變形問題,且規(guī)范要求,在地面以上必須將主體沿縫斷開,地面以下可視情況決定其斷與連的問題。誘導縫,不僅可以

17、用于解決建筑物水平的變形問題,而且可以用與解決建筑豎向變形不均問題。它并不要求主體結構必需沿縫斷開,也就是說,它可以用于解決局部的水平向及豎向變形差異問題。所以其嵌材要求也與伸縮縫不同。9、混凝土裂縫水泥混凝土由于水泥本身的性質(zhì)和混凝土在硬化過程中或硬化后在其他外界不利因素的影響下,極易產(chǎn)生裂縫。從裂縫的大小上來分,可分為允許的裂縫(稱為微裂)和不允許的裂縫(稱為宏觀裂縫)。微縫一般裂縫寬度在0.03mm以內(nèi),用肉眼是看不見的,這種細小裂縫的分布是不規(guī)則、不連貫的,這種裂縫是由于水泥砼本身的收縮引起的。凡用水泥做粘結料所形成的砼,這種收縮是不可避免的,由于裂縫寬度較小,對砼結構無多大影響,大量

18、實踐已證明了這一點。宏觀裂縫一般裂縫寬度大于0.03mm,用肉眼可以看到,產(chǎn)生這種裂縫,一般是在微裂的基礎上,由于受到外荷載作用,較大的溫差變化,施工管理和施工方法不當?shù)纫蛩氐挠绊懀沽芽p逐漸增大,把不連貫的裂縫互相連在一起,形成寬長的裂縫,此種裂縫對結構影響很大,應盡量避免出現(xiàn)。為控制砼產(chǎn)生裂縫,尤其是宏觀裂縫,有必要找出裂縫的原因,采取有效的措施,避免裂縫的發(fā)生?;炷亮芽p的原因砼裂縫可歸納為三類:一類是外力(包括突發(fā)性的外力和結構靜、動載)引起的裂縫;二類是砼本身存在不均勻收縮變形加上約束作用引起的裂縫,簡稱收縮裂縫;三類是施工管理、施工方法不當?shù)热藶橐蛩匾鸬牧芽p。1) 外力引起的裂縫

19、外力引起的裂縫其危害最大,直接決定著結構的承載能力。如某地下工程穿越一段20m長的塌方段,設計時采用離壁襯砌。砼襯砌厚度沒考慮塌方的影響,結果由于此段石質(zhì)松散,在地下水作用下造成了塌方,大塊巖石砸壓在拱頂上,拱頂和側(cè)墻多處裂縫,嚴重影響了結構的承載能力,不得不進行二次襯砌加固。目前,高速公路上超載運營較普遍,對橋梁影響很大。由于超載的原因,橋梁結構某些薄弱部位有可能出現(xiàn)裂縫。這種裂縫會隨時間而逐漸擴大,最后使砼結構造成破壞,應引起足夠的重視。2)收縮裂縫由于水泥本身性質(zhì)所決定的水泥砼產(chǎn)生收縮裂縫是不可避免的,對于這種裂縫目前尚無一個精確的計算方法。設計時只能根據(jù)規(guī)范和經(jīng)驗采取相應的措施,嚴格控

20、制施工質(zhì)量,把裂縫控制在允許的范圍之內(nèi),砼收縮裂縫有以下幾種:a 干燥收縮裂縫由于砼內(nèi)的水分蒸發(fā),表面水分蒸發(fā)快,收縮也大,內(nèi)部水分蒸發(fā)慢,收縮也小,形成內(nèi)外收縮差,當其差值較大,加上表面收縮變形受到內(nèi)部砼的約束作用而出現(xiàn)拉應力,當拉應力達到一定值時,引起砼表面開裂。b 自生收縮裂縫水泥水化體積變小,引起自生收縮。由于收縮是不均勻的,收縮大的部位受到收縮小的部位砼的約束作用而產(chǎn)生裂縫。c 碳化收縮裂縫空氣中的二氧化碳與水泥水化生成物如氫氧化鈣等作用生成碳酸鈣、鋁膠、硅膠和游離水,引起表面體積收縮。表面收縮受到結構內(nèi)部未碳化砼的約束而產(chǎn)生表面龜裂。在干燥環(huán)境、振搗過度表面形成砂漿層的情況下更為嚴

21、重。d 降溫收縮裂縫水泥水化放出熱量,砼溫度升高,水化反應完成,放熱也終止。放熱過程表面降溫快,產(chǎn)生較大的降溫收縮。內(nèi)部降溫慢,收縮小。由于砼內(nèi)、外部產(chǎn)生溫差,表面收縮又受到內(nèi)部砼的約束產(chǎn)生拉應力,當拉應力達到一定值時,砼就會出現(xiàn)裂縫。以上這幾種因砼收縮引起的裂縫,在沒有其他不利因素的影響下,僅發(fā)生微裂,對結構沒有什么大的影響,是允許的。但在其他各種不利因素的影響下,微裂可轉(zhuǎn)化為不允許出現(xiàn)的宏觀裂縫。如何使裂縫控制在用肉眼看不見的允許范圍之內(nèi),是我們重點要解決的課題。3) 人為因素引起的裂縫a由于水灰比、砂率過大、石子級配不好、振搗過度、養(yǎng)生不到位等原因引起粗骨料過度沉落,形成豎向體積縮小,沉

22、落過程中受到鋼筋、模板等約束而產(chǎn)生沉降收縮裂縫。b由于地基不均勻下沉,模板變形或過早拆除模板等因素,引起不均勻沉陷裂縫。c 砼沒達到規(guī)定強度放張(先張法)或張拉(后張法),引起反拱值偏大,或放張方法不當,都會引起張拉、放張裂縫。對先張法砼空心板、梁、芯模上浮,后張法箱梁模板移位、內(nèi)模上浮,使頂板砼產(chǎn)生裂縫。d 砼內(nèi)摻有氯化物外加劑或以海砂作骨料、海水拌制砼,使鋼筋生銹,鐵銹膨脹把砼漲裂;砼保護層過薄,碳化深度超過保護層,在水的作用下,使鋼筋生銹膨脹導致裂縫;水泥中含鋁酸三鈣過多,和含有硫酸鹽或鎂鹽的水反應生成難溶的體積增大的反應物,使砼體積膨脹而裂縫;砼骨料中含活性氧化硅與高堿水泥中堿反應生成

23、堿硅酸凝膠,吸水后體積膨脹使砼崩裂(稱堿骨料反應);水泥中含游離氧化鈣過多,在砼硬化后繼續(xù)水化,體積膨脹使砼崩裂。以上這些裂縫統(tǒng)稱為化學反應裂縫,只有加強試驗室檢測工作,才能避免產(chǎn)生這些裂縫。e 冬季施工沒采取防凍措施,使砼受凍而產(chǎn)生裂縫,可稱為凍脹裂縫。f 由于施工安排不當,砼墻身和基礎施工間隙時間過長,先澆筑的砼基礎收縮已基本完成,而后澆筑的砼收縮剛開始,墻身收縮受到基礎的約束,再加上伸縮縫間距偏大,墻身配筋偏少等原因,導致墻身產(chǎn)生裂縫,如薄壁橋臺常出現(xiàn)此種裂縫;對大體積砼澆筑在巖石地基或厚大老砼墊層上時,沒采取隔離層措施,由于約束作用產(chǎn)生裂縫,此類裂縫可稱為人為因素的約束裂縫。g 其他因

24、素引起的裂縫。木模沒澆水濕透、拆模方法不當或受到劇烈振動;構件運輸、堆放時支撐墊木位置不當或運輸過程中受到較大的振動;吊點位置不當、安裝時下放速度過快,產(chǎn)生撞擊;安裝錯誤使構件放反等都會產(chǎn)生裂縫。預防措施1)材料選擇上a 應選擇干縮率較小的水泥。常用水泥中礦渣水泥干縮率較大,普通水泥次之,粉煤灰水泥干縮率較小。一般來說,建筑工程和橋梁工程采用普通水泥即可。干縮率小其抗裂性不一定好,這里要考慮水泥的徐變。如普通水泥雖然干縮率較大,但徐變更大,致使干縮應力大為減少。粉煤灰水泥有利于砼的抗裂性,但粉煤灰必須經(jīng)過磨細,摻入水泥中才能降低水泥的干縮率。由于大多數(shù)水泥水化引起的砼自生體積變形,表現(xiàn)為收縮,

25、因此,可用低熱膨脹水泥拌制砼,使其在硬化過程中產(chǎn)生微膨脹,在約束條件下產(chǎn)生壓應力,可以抵消由于收縮產(chǎn)生的拉應力,達到防止開裂的目的。采用含鋁酸三鈣少的水泥,以減輕水中硫酸鹽或鎂鹽對水泥的作用;采用低堿水泥,降低堿骨料反應;采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的含游離氧化鈣少的水泥以防止砼出現(xiàn)崩裂。b 選擇骨料時,應選用碎石、粗砂,盡量不用礫石、細砂,因前者比后者干縮率小。也不能用海砂,避免鋼筋銹蝕膨脹裂縫的發(fā)生。c 嚴禁采用含硫酸鹽或鎂鹽的水或海水攪拌砼,以避免與水泥中鋁酸三鈣反應,造成體積膨脹裂縫或鋼筋銹蝕膨脹裂縫。d 盡量不采用含有氯化物的外加劑,防止鋼筋銹蝕,產(chǎn)生膨脹裂縫。2) 合理確定砼配合比砼配合比對干縮率影響很大,單位用水量、水泥用量和含砂率越大,砼干縮率也越大。其中單位用水量影響最大。據(jù)有關資料介紹,水灰比由0.4增加到0.7時,砼干縮率增加50%。3) 級配方案選定骨料最佳級配方案,減少空隙率,使砼獲得最密實的體積。依靠砼本身的密實性達到提高砼的抗拉強度、減小收縮裂縫的目的。4) 原材料管理加強原材料管理,嚴格控制砂、石含泥量。試驗證明,當含泥量為7%時,其抗拉強度與不含泥相比,降低30%左右。應嚴格按規(guī)范規(guī)定的砂含泥量應小于3%、石含泥量應小于1%的要求辦。5) 養(yǎng)生養(yǎng)生不好不僅對砼強度影響很大

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