CN1245567C - 混凝土构造物的修补增强用片及混凝土构造物的修补增强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在提供作为具有保护层和贴附层的层叠体的混凝土构造物的修补增强用片的同时,还提供在混凝土构造物的表面贴附该片的混凝土构造物的修补增强方法。通过本发明使现场的粘合剂和涂料涂布作业变得简易并使施工变得容易。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土构造物的修补及增强,更详细地说,涉及防止混凝土构造物的混凝土由冷接缝或中性化、盐害等引起钢筋的腐蚀或集料的膨胀,或者由施工不良等引起混凝土片剥离落下,或防止上述因素发生剥离或浮动而修补的部分剥离落下的混凝土构造物的修补增强用片,以及混凝土构造物的修补增强方法。
背景技术
虽然混凝土构造物曾被认为具有经受时间考验的耐久性,但近年来,历经岁月的混凝土构造物的混凝土由于冷接缝或中性化、碱性集料反应、冻害、盐害或者施工不良等各种原因,导致作为混凝土片的剥离落下或由裂纹造成的漏水,已成为社会问题。
以往,在有混凝土剥离、落下的担心时,首先,将混凝土表面清洗干净,接着根据混凝土劣化的程度,按需要施以浸渍材料、钢筋防锈材料、断面修复材料、裂纹注入材料等,在涂布打底材料后,使用腻子等底层调整材料,实施平滑化等处理,进行一次加工。接着,作为表面被覆材料,用各种涂料、建筑罩面涂料、涂膜防水材料、成形板等进行二次加工,或者在一次加工后涂布粘合剂,在粘合剂上贴附用于修补或增强的织布或编织布,再涂布粘合剂以使涂层牢固、在干燥固化后,再涂布打底材料,在打底材料上涂布具有耐候性的涂料,进行二次加工。
作为粘合剂使用环氧系或橡胶系等,作为涂料使用丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、氟系树脂等。作为建筑罩面材料,使用水泥、硅酸质、丙烯酸树脂等,作为成形板使用GRC、铝板、PIC板等。
这些作业,因为是高处作业,所以是重劳动,需要固化或养护等使施工工期变长,因而施工成本高,根据施工现场的条件,难以进行品质管理,为了确保规定的品质,常常有对规格进行过剩设计等问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的,本发明的目的是,在现场的粘合剂或涂料的涂布作业工序的简单化、施工简易化和容易预先品质管理的环境下制造部件,力求预制结构化,由此减轻重劳动,使施工工期缩短,并使品质稳定。
本发明人等为了达到上述目的,进行了深入研究的结果,得到以下的认识,即,在混凝土构造物的修补增强方法中,作为混凝土构造物的表面被覆,代替使用织布或编织布、粘合剂或者涂料,反复进行涂装的二次加工,将作为具有耐候性、防污性和防水性等保护层的外层材料和作为用于和混凝土面粘接容易的贴附层的内层材料预先进行层叠加工而作为层叠体,在现场贴附该层叠体,由此能够减轻、缩短用于防止混凝土剥落的修补或增强作业,从而完成本发明。
本发明提供:(1)一种混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,它是作为具有与粘合剂形成一体、将上述层叠体贴附在上述混凝土构造物上的贴附层以及保护上述粘合剂和上述贴附层的保护层的层叠体,或者在该层叠体上进一步层叠有增强层的层叠体而形成的;以及(2)一种混凝土构造物的修补增强方法,其特征在于,该方法使用粘合剂粘接该混凝土构造物修补增强用片的贴附层和该混凝土构造物的表面,使该修补增强用片贴附在混凝土构造物上。
即,本发明的混凝土构造物的修补增强用片是预先将保护层和贴附层进行预先层叠加工而形成层叠体。
在此,本发明的混凝土构造物的修补增强用片,也可以在保护层和贴附层以外,再层叠增强层。而且,增强层优选由选自织布、编织布、无纺布和层叠布中的1种或者2种以上的纤维基体材料构成,其中更优选是将上述纤维基体材料的两根以上的丝条交叉成网眼状进行层叠的多向层叠布。作为这样的纤维基体材料,优选由选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维、碳纤维、玻璃纤维或者聚烯烃纤维中的1种或者2种以上的纤维构成。
在上述的层叠体中,保护层优选是由选自氟系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸硅系树脂、丙烯酸氟系树脂、硅系树脂、聚氨酯系树脂和氯系树脂中的1种或者2种以上的合成树脂构成的合成树脂层,在上述保护层的表面优选具有光催化层。
进而,在上述的层叠体中,贴附层优选由选自织布、编织布、无纺布、层叠布和纸中的1种或者2种以上的纤维基体材料构成,作为这样的纤维基体材料,优选是选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维、碳纤维、玻璃纤维或者聚烯烃纤维中的1种或者2种以上的纤维基体材料。
而且,本发明的混凝土构造物的修补·增强方法的特征是,使用粘合剂粘接该片的贴附层和该混凝土构造物的表面,使(1)中记载的混凝土构造物的修补增用片贴附在混凝土构造物上。
在此,粘接贴附层和混凝土构造物的表面的粘合剂,优选由选自环氧系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、硅系粘合剂、橡胶系粘合剂、乙烯酯系粘合剂、聚酯系粘合剂、聚合物接合剂系粘合剂、丙烯酸系粘合剂和聚烯烃系粘合剂中的1种或者2种以上的粘合剂构成。
在本发明的片中,优选在其至少一端部形成至少将保护层呈带状去除的连接部。
以下,更详细地说明本发明。
本发明的混凝土构造物的修补增强用片,是在混凝土构造物的修补增强方法中,作为混凝土构造物的表面被覆,代替使用织布或编织布、粘合剂或者涂料反复进行涂装,而将作为用于容易地和混凝土面粘接的贴附层的内层材料与作为具有耐候性、防污性、防水性和防盐性等的保护层的外层材料预先进行层叠加工而作为层叠体,通过在现场贴附该层叠体,能够使防止混凝土剥落的修补或增强作业减轻、缩短,并且能够使得品质稳定。
在本发明中,在如此形成的层叠体中,可在相对于保护层而存在贴附层那一侧(内侧)再层叠增强层而作为层叠体。层叠增强层的位置只要是在保护层的内侧就没有特别的限制。本发明的片从增强混凝土构造物的观点出发,增强层如在贴附层的内侧,则增强层确实和粘合剂一体化,故优选。并且,如后所述,如增强层位于保护层与贴附层之间则可使制造变得容易。
该增强层是以为了防止本发明的混凝土构造物的修补增强用片的破断,提高物理强度为目的而层叠的,该增强层只要其物理强度在保护层和贴附层层叠、与粘合剂一体化时,在混凝土片剥离的情况下,能够承受该重量防止脱落程度的层状,就没有特别的限制,可以采用由合成树脂、无机物或天然物的纤维构成的织布、编织布、无纺布、层叠布等纤维基体材料,合成树脂或金属片等。
本发明的片是将在混凝土上贴附、施工时使用的粘合剂充分地浸渍到贴附层中,粘合剂和贴附层成为一体的层用于防止混凝土剥离或落下。
因此,在层叠增强层时,施工用的粘合剂优选也充分地浸渍在增强层中较好。
从这样的观点出发,增强层优选是易于吸收施工用的粘合剂的纤维基体材料,其中增强层由选自织布、编织布、无纺布和层叠布中的1种或者2种以上的纤维基体材料构成更好。作为这样的纤维基体材料,优选由选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维、碳纤维、玻璃纤维或者聚烯烃纤维中的1种或者2种以上的纤维构成。
在这些纤维中,从轻而且强度优良方面考虑,聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维和聚烯烃纤维是特别好的。这些纤维可以混纺,也可以分别用于纵丝、横丝,还可以层叠成多层。另外,也可以与合成树脂层层叠。
从上述的观点看,作为纤维基体材料的形态,优选是织布、编织布、无纺布或者层叠布等。具体地说,可举出用纺粘(spunbond)、熔融吹制或针刺等制成的无纺布、编织长纤维的单丝或复丝或者短纤维的纺丝的织布或编织布,进而还可举出将两根以上的丝条交叉成网络状而层叠的多向层叠布。
其中,开有网眼得多向层叠布较好。其理由是,当增强层在贴附层的内侧时,施工用的粘合剂充分浸渍到增强层中,同时施工用的粘合剂透过多向层叠布的网眼,容易到达贴附层。并且,在增强层存在于保护层和贴附层之间时,以本发明的片作为层叠体时,在成为保护层的薄膜上涂布层叠用的粘合剂,通过使增强层成为内侧地与贴附层进行层叠压接,而使层叠用粘合剂透过多向层叠布的网眼,容易到达贴附层,故可通过一次作业而使两者层叠,因而工序少,且在贴附层和增强层之间不存在层叠用的粘合剂,因此增强层容易吸收施工用的粘合剂。再者,在像这样地进行层叠的情况下,贴附层在多向层叠布的网眼部分与涂布在保护层上的层叠用的粘合剂粘接,因此网孔的开口率只要能得到所希望的强度较大为好,但即使网孔的开口率小,只要不妨碍形成层叠体就行。这是因为即使贴附层和增强层的粘接弱,本发明的片在施工时通过施工用粘合剂也使贴附层和增强层牢固地粘接。
作为这样的多向层叠布,例如可举出用三根丝粘接交点的三向网眼或粘接纵横纤维的ワリフ(日石化学(株)注册商标)、双向垂直交叉层叠布等用两根以上的丝粘接交点的层叠布。其中,三向以上的多向层叠布不仅对来自纵横,而且对来自斜方向等多方向的拉伸都具有优良的强度,因而是更佳的。
这些增强层,如果作为本发明的修补增强用片全体的强度,只要在混凝土构造物的一部分发生剥离时,能够确保支撑剥离的混凝土片的程度,对增强层自身的强度就不加限制,但在日本道路公团规定的冲压试验中,在100mm以上变位时优选为1500N以上,在仅是保护层和贴附层的层叠体满足上述强度范围的情况下,没有必要设置增强层。另外,在本说明书中所述的片,厚度和刚性没有限制,也包括薄而富于柔软性的薄膜或刚性较高的板状物体。而且,其形状可以是单张,也可以是滚筒状的卷绕。
在上述的层叠体中,保护层是用来防止在对本发明的片进行施工时,由粘合剂和贴附层一体形成的层被来自外部的因素损伤,是具有耐候性、防污性、防水性或隔盐性等机能的外层。因此,保护层优选是由选自氟系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸硅系树脂、丙烯酸氟系树脂、硅系树脂、聚氨酯系树脂和氯系树脂中的1种或者2种以上的合成树脂构成的合成树脂层。这些树脂层的形成虽然可以在层叠时将树脂熔融挤出,但如果使用预先成型的薄膜,则增强层和贴附层的层叠作业变得容易,故是优选的。这些合成树脂层可以由多种合成树脂混合而成,也可以层叠成多层。而且从防止污物附着的观点看,上述保护层在其表面设置由氧化钛等金属氧化物形成的光催化层,具有自己洗净功能较好。
混凝土构造物的修补增强用片,在施工作业中表面被污染,或常常产生破损或损伤,因此在保护层的外面,为了防止上述的污染、破损或损伤,优选在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯薄膜、尼龙6等聚酰胺薄膜或聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃系薄膜上,被覆用丙烯酸系或者橡胶系等粘合剂进行微粘接加工的能剥离的遮蔽薄膜。其中,在对修补增强用片进行施工时,使用加热辊或烙铁来提高施工用粘合剂的流动性而进行压接,因此优选为耐热性和强度优良的PET薄膜。另外,在使用加热辊等情况下,施工用的粘合剂从本发明的片的端部被挤出,往往附着在相邻片的保护层上,但通过层叠遮蔽薄膜,就能够避免这样的情况。
能剥离的遮蔽薄膜的粘合层,为了防止因遮蔽薄膜的层叠所致的修补增强用片变硬、在施工时向弯曲部的追随性降低,以及为了在施工后使遮蔽薄膜的剥离开始变得容易,优选以例如网眼状、点状、条状等部分粘接形态设置。另外,为了使剥离开始变得容易,可在遮蔽薄膜上加上缝隙或缝纫眼孔,或部分地插入纸带进行层叠,以作为剥离开始的辅助手段。
在上述的层叠体中,贴附层与用于和混凝土构造物粘接的粘合剂一体化、成为粘合剂层的一部分,因此优选与施工时使用的粘合剂亲和性良好,容易使粘合剂浸渍在层全体中以不发生层割裂,或层间剥离。从而可防止贴附层与粘合剂一体化时混凝土的剥离、落下。从该观点看,优选由选自织布、编织布、无纺布、层叠布和纸中的纤维基体材料构成,作为纤维基体材料,优选是由选自纸浆、棉、麻等天然纤维,聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和聚烯烃纤维中的1种或者2种以上的纤维构成。这些纤维可以混纺,也可以分别在纵丝、横丝中使用,还可以层叠成多层。纸也可以进行起皱加工。
即使这些之中,在施工用的粘合剂容易浸透、浸渍的程度上,优选眼孔粗,薄的形状,尤其优选是干式无纺布、纺粘型、熔融吹制型等薄无纺布或织布、层叠布等。而且,也可以使用和上述的增强层相同的纤维基体材料。如果使用和增强层相同的纤维基体材料,贴附层可以兼作增强层的一部分或者全部,使修补增强用片变薄,变得柔软,因而是优选的。
而且,在本发明的片中,如果在其至少一端带状地去除保护层,形成露出贴附层和/或增强层的连接部,例如将数个单张状的本发明的片并排使用时,保护层的端部彼此对接,即使贴附在混凝土构造物上,也能够使贴附层和/或增强层潜入相邻片的下面。以这样的状态进行施工,不会使邻接片之间的交接处中的混凝土构造物的修补增强效果降低。按照这样的观点,各片在贴附层确保规定的粘接强度,因此如果考虑施工用的粘合剂的浸渍,优选仅残留增强层。
进而,本发明提供以通过粘合剂使上述的混凝土构造物的修补增强用片贴附在混凝土构造物的表面为特征的混凝土构造物的修补增强方法。
本发明的混凝土构造物的修补增强方法为,使上述混凝土构造物的修补增强用片的至少贴附层与粘合剂一体化,贴附在混凝土构造物上。在贴附时,优选使用加热辊或烙铁,提高施工用粘合剂的流动性进行压接。通过这样的施工,使粘合剂充分地浸渍到贴附层和增强层中,可逐出粘合剂层中的空气,能够提高粘接强度。另外在将数个单张状的本发明的片并排使用时,虽然也可以将片的端部相互叠合,但不将片的端部相互叠合而是将其对接地贴附在混凝土构造物上,则没有凸凹使得施工后的外观优美。在这种情况下,如果使用在片的至少一端部至少将上述保护层带状去除而形成连接部的片,就能够使贴附层和/或增强层潜入相邻的片的下面,故是优选的。
在此,作为施工用的粘合剂层,优选是选自环氧系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、硅系粘合剂、橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、聚合物接合剂系粘合剂、乙烯酯系粘合剂、聚酯系粘合剂和聚烯烃系粘合剂中的1种或者2种以上的粘合剂构成的粘合剂层。
从得到高的粘接强度考虑,这些粘合剂优选是固化型的粘合剂。如果是固化型的粘合剂,可以是常温固化型、加热固化型、水分固化型、电子束、紫外线、可视光线等能量线固化型,对固化方法没有特别的限制。这些粘合剂层可以是将两种以上层叠。即使在这些粘合剂中,从粘接强度高、耐候性优良考虑,环氧系粘合剂较好,2液固化型环氧系粘合剂特别好。
本发明的混凝土构造物的修补增强用片经过预先加工,因此可进行充分的品质管理,可提供品质稳定的修补增强用片。另外,本发明的混凝土构造物的修补增强方法,是在施工现场贴附本发明的混凝土构造物的修补增强用片,因而能够减轻现场作业,缩短工期,从而降低工事成本,能够提供和以往同等乃至同等以上品质的修补增强方法。
附图说明
图1是表示本发明的混凝土构造物的修补增强用片的一种实施方式的截面图。
图2是表示将本发明的混凝土构造物的修补增强用片在混凝土构造物表面上进行施工的一种实施方式的截面图。
图3是表示本发明的混凝土构造物的修补增强用片的其它实施方式的截面图。
图4是表示将本发明的混凝土构造物的修补增强用片在混凝土构造物的表面上进行施工的其它实施方式的截面图。
图5是表示本发明的混凝土构造物的修补增强用片的另一种实施方式的截面图。
图6是表示将本发明的混凝土构造物的修补增强用片在混凝土构造物的表面上进行施工的另一实施方式的截面图。
符号说明:1保护层;2层叠用粘合剂;3增强层;4贴附层;5施工用粘合剂;6混凝土构造物。
具体实施方式
下面,根据附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的混凝土构造物的修补增强用片的一种实施方式的截面图。
该片按照以下的顺序层叠。
首先,在作为保护层1的聚氟乙烯薄膜(厚度20~50μm左右)上涂布作为层叠用粘合剂2的聚氨酯系2液固化型粘合剂(固形分换算3~50g/m2左右),并进行干燥,叠合作为增强层3的维尼纶三向网眼(使800~4000旦左右的复丝成为一边约10~40mm的正三角形的网眼地交叉粘接的三向层叠布)和作为贴附层4的由聚酯纤维构成的纺粘型无纺布(坪重量12~70g左右),形成干叠片,作为整体形成混凝土构造物的修补增强用片10。
成为在此使用的保护层1的合成树脂层,可以在增强层3或贴附层4上用熔融挤出等方法来形成,但也可以用于层叠或挤出层叠(サンドラミネ一ト)、热层叠等方法将成型的薄膜层叠在增强层3或贴附层4上。
图2表示将上述的混凝土构造物的修补增强用片在混凝土构造物表面上进行施工的一种实施方式。该修补增强施工按照以下的顺序进行。
首先,利用圆盘式打磨器等,将混凝土构造物6的表面实施浮浆处理和整平后,涂布打底剂,干燥后,在该表面涂布作为施工用粘合剂5的环氧树脂粘合剂。在该表面上,借助上述混凝土构造物的修补增强用片10的贴附层4进行贴附。施工用粘合剂5浸渍到贴附层4中而固化,混凝土构造物的修补增强用片10被牢固地粘接在混凝土构造物6的表面。
图3是表示本发明的混凝土构造物的修补增强用片的其他实施方式的截面图。
该片按照以下的顺序进行层叠。
首先,使用层叠用粘合剂2(聚氨酯系2液固化型粘合剂,固形分换算3~5g/m2)将聚氟乙烯薄膜(与图1的相同)和增强用低密度聚乙烯薄膜(厚度15~50μm左右)进行干层叠,形成保护层1。接着,使用层叠用粘合剂2(低密度聚乙烯15~100μm左右)将该保护层1和作为增强层3的维尼纶三向网眼(与图1的相同)进行挤压层叠,同时用层叠用粘合剂2(低密度聚乙烯15~100μm左右)将作为贴附层4的纺粘无纺布(与图1的相同)进行挤压层叠,作为整体形成混凝土构造物的修补增强用片10。
图4是将图3的混凝土构造物的修补增强用片与图1一样在混凝土构造物的表面上进行施工的截面图。
图5是表示将本发明的修补增强用片10的端部的保护层1和贴附层4带状地去除,只残留、露出增强层4的截面图。
图6是表示将图5所示的本发明的修补增强用片10贴附在混凝土构造物6上的状态的截面图。增强层3潜入相邻的修补增强用片10的贴附层4和混凝土构造物6之间,对相邻修补增强用片10的边界进行增强。
图1至图6所示的本发明的修补增强用片及使用该片的修补增强方法,与在混凝土构造物的表面涂布环氧树脂粘合剂,贴附纤维基体材料,再涂布粘合剂,在涂层牢固、干燥固化后,再涂布打底涂层、耐候性涂料的现有修补·增强方法相比,是不逊色的。
本发明并不限于上述构成,例如本发明的修补增强用片,除上述以外,还可以具有下述构成:
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/芳香族聚酰胺网/PET无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/低密度聚乙烯薄膜/挤压聚乙烯/维尼纶网/PET无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/低密度聚乙烯薄膜/挤压聚乙烯/聚乙烯网/挤压聚乙烯/PET无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/芳香族聚酰胺无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/低密度聚乙烯薄膜/挤压聚乙烯/PET无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/PET无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/PET无纺布
·聚氟乙烯薄膜/粘合剂/维尼纶无纺布。形成保护层的薄膜除了聚氟乙烯以外,当然可选择聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚体、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚体、聚三氟氯乙烯、聚氟亚乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚体、乙烯-三氟氯乙烯共聚体等氟系薄膜,还可选择聚氯乙烯薄膜或丙烯酸系薄膜等。
Claims (10)
1.一种混凝土构造物的修补增强用片,它是通过使用粘合剂在混凝土构造物的混凝土可能发生剥离和/或落下的部位进行贴附,将所述混凝土构造物进行修补和/或增强用的片,其特征在于,所述片是具有与所述粘合剂形成一体、用于将所述片贴附在所述混凝土构造物上的贴附层;保护所述粘合剂和所述贴附层的保护层;在相对所述保护层而存在所述贴附层一侧的层叠提高所述片的物理强度的增强层;所述增强层是选自织布、编织布、无纺布和两根以上的丝条交叉成网眼状而层叠的多向层叠布中的一种或者两种以上的纤维基体材料。
2.如权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,所述增强层的纤维基体材料由选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚烯烃纤维中的一种或者两种以上的纤维构成。
3.如权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,所述保护层由选自氟系树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸硅系树脂、硅系树脂和氯系树脂中的一种或者两种以上的合成树脂构成。
4.如权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,在所述保护层上层叠遮蔽薄膜。
5.如权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,在所述保护层的表面具有光催化层。
6.如权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,所述贴附层是选自织布、编织布、无纺布、层叠布和纸中的一种或者两种以上的纤维基体材料。
7.如权利要求6所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,所述贴附层的纤维基体材料由选自天然纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、维尼纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚烯烃纤维中的一种或者两种以上的纤维构成。
8.如权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片,其特征在于,在所述片的至少一端部形成至少将所述保护层带状去除的连接部。
9.一种混凝土构造物的修补增强方法,其特征在于,使用粘合剂粘接修补增强用片的贴附层和该混凝土构造物的表面,使权利要求1所述的混凝土构造物的修补增强用片贴附在混凝土构造物上。
10.如权利要求9所述的混凝土构造物的修补增强方法,其特征在于,所述粘合剂是选自环氧系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、硅系粘合剂、橡胶系粘合剂、乙烯酯系粘合剂、聚酯系粘合剂、聚合物接合剂系粘合剂、丙烯酸系粘合剂和聚烯烃系粘合剂中的一种或者两种以上的粘合剂。
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