SMA沥青混合料中为什么要加入木质石棉纤维稳定剂剂

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SMA路面路用木质纤维素
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路用木质纤维素 木质素纤维(Cellulose Fiber)是天然木材经过化学处理所含的木质素和大部分纤维被分解后,留下来的惰性有机纤维所形成一种纤维结构链由于木材在化学处理时的温度高达250摄氏度以上,因此处理后的纤维素在通常环境条件下化学性质非常稳定,不会被酸、碱和一般的溶剂所腐蚀,因而被广泛应用SMA(沥青玛蹄脂碎石混和料)和OGFC开级抗化结构的高速公路路面上。 〖主要性能〗 ? 加筋作用:在SMA混合料中掺加纤维,纤维在混合料中以一种三维的分散相存在,像各种钢纤维混凝土、土工格栅、土工布等加筋材料一样,可以起到加筋作用。 ?分散作用:如果没有纤维,用量颇大的沥青矿粉很可能成为胶团,不能均匀地分散在集料之间,铺筑在路面上将清楚地看见到“油斑”存在,纤维可以使胶团分散。 ?吸附及吸收沥青的作用:在SMA混合料中加入纤维稳定剂的作用在于充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使沥青用量增加,沥青油膜变厚,提高混合料的耐久性。 ?稳定作用:纤维使沥青膜处于比较稳定的状态,尤其是在夏天 高温季节,沥青受热膨胀时,纤维内部空隙还将成为一种缓冲的余地,不致成为自由沥青而泛油,对高温稳定性也有好处。 ?增粘作用:提高粘结力。纤维将增加沥青与矿料的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力。 路用工程纤维是一种优质天然木质纤维素纤维,是国际公认的环保产品。它具有极好的分散性及吸附性,其主要机理是通过天然木质纤维素纤维来增厚沥青结构膜,有效地提高沥青混合料地抗老化性能。 根据权威部门地测定,在沥青混合料中添加0.3%的路用工程纤维后,马歇尔稳定度可以明显提高。而混合料的流值降低明显,使路面处于不易蠕动状态,大大提高了结构的稳定性。其劈裂强增长幅度显著。在高温湿度条件下,残留稳定度仍保持较高的数值,从而阻止了沥青及沥青胶浆的排出。可得到最满意的高性能沥青混和料。   其卓越的品质,保证了在生产、运输、摊铺和碾压过程中混和料的均匀性及稳定性。对沥青路面高低温稳定性和耐久性的提高,起到了相当大的作用。为修筑优质沥青路面奠定了基石。路用工程纤维已被广泛应用于新建及修建SMA沥青路面,纤维加强型沥青路面,水泥路面加罩,透水沥青混合料。 已在全世界65个国家和地区得以应用, 包括各大洲中的高速公路, 机场跑道, 以及最能体验产品性能的世界一级方程式跑道。在中国, 我们的纤维己在部分省市高速公路以及国际机场中得以应用。 作为一种极为坚固和高耐久性的路面对于各种特殊的交通情况和气候条件都具有极好的适应性。因此SMA在全世界范围内得到了越来越广泛的应用,成为一种极为重要的路面技术。 SMA为以下交通情况专门设计 : - F1方程式赛车跑道 - 高速公路与城市快速路、干线道路的抗滑表层 - 高寒地区、防止温缩裂缝 - 机场跑道、立交桥、匝道 - 公路重交通路段,重载及超载车多的路段 - 高温多雨地区路面、停车场 - 桥面铺装,特别是钢桥面铺装 - 城市道路的公交车专用道 - 城市道路交叉口,公共汔车站、停车场、货场、港口码头 - 城镇地区需要降低噪音的路段,如学校、医院、居民区 木质纤维素在SMA路面中的作用 木质纤维素在SMA中路面中可起到抗裂作用,在SMA混合料中纤维与纤维间搭接成三维立体结构可起到增强作用,再凝固或干燥过程中的机械能被纤维筋减弱,有效地减少路面低温开裂;木质纤维素具有良好的分散性,在SMA路面中如果不加纤维,在拌和中较多的沥青与矿粉就会打不开结为胶团,很难均匀地分散在集料之间,铺筑在路面上容易出现油斑。加入适量的纤维后可使胶团分散,杜绝路面油斑;木质纤维素具有良好的液体强制吸附力,木质纤维素可吸收自身质量1-2倍的液体,并用其结构吸附2-6倍的液体,(吸油率可达自身质量的5倍以上)。在SMA混合料中可使沥青的用料增加,沥青油膜变厚;增粘使用在SMA混合料中,纤维增加沥青和矿粉之间的粘结力,从而增大路面与轮胎之间摩擦力;木质纤维素具有良好的稳定作用可使沥青处于比较稳定的状态,尤其是炎热的夏季,纤维内部的空隙起到缓冲做用,不致在高温下成为自由沥青而泛油。
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不同纤维对SMA沥青混凝土性能的影响
     摘要:SMA沥青混合料沥青用量较一般沥青混合料大,需要添加专门的纤维稳定剂解决沥青的离析问题。本文通过大量试验,比较三种国内有代表性的木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维的吸油率、拌和和易性以及掺加此三种纤维的SMA沥青混合料的路用性能,以此推荐适合于SMA沥青混合料的价格合理、性能优良的纤维稳定剂。 中国论文网
关键词:SMA纤维稳定剂 吸油率拌和和易性 路用性能
SMA沥青混合料作为一种骨架嵌挤型混合料,具有典型的“三多一少”的特征。为了解决SMA中沥青的稳定性问题,必须在SMA混合料中掺加适量的纤维稳定剂。当前SMA沥青混合料中常用的纤维稳定剂有木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维三类,其中以木质素纤维应用最为普遍。纤维在SMA沥青混合料中的主要作用有以下几方面:(1)纤维保证SMA沥青混合料在储存、运输和摊铺过程中不发生析漏和流淌。(2)纤维可以提高沥青和矿粉形成的玛蹄脂的粘附性,起到增粘的作用,提高混合料的抗剥离性能。本文通过在SMA-13沥青混合料中掺加不同类型纤维,从纤维的施工和易性、SMA沥青混合料的路用性能等几个方面进行比较,比较几种不同纤维对SMA沥青混合料性能的影响。 1纤维类型概述 木质素纤维是天然木材经过化学处理,所含有的木质素和大部分的纤维被分解后,留下来的惰性有机物所形成的一种显纤维结构连。由于是经过高温处理的,所以其化学性质非常稳定,不易被酸碱所腐蚀。 聚酯纤维是以聚酯为主要原料,添加一定的功能母料,通过熔融、挤出、高速喷丝、高倍率拉伸后,经特殊表面处理工艺生产而成。其外观为多根纤维单丝交聚而成的束状结构。聚酯纤维除具有纤维细度大、强度高、易分散的特点,还具有突出的耐高温性能。 矿物纤维是一种无机材料,系采用玄武岩和石灰岩在1600℃高温熔融、编纺、抽丝并经表面处理上胶而成。矿物纤维软化点高(1200℃),具有更好的耐高温能力及低温稳定性。 2采用不同纤维的SMA混合料性能研究 选择国内常用的SMA13级配,分别掺加0.3%木质素纤维,0.3%聚酯纤维,0.4%矿物纤维,分别进行配合比设计,最终确定掺加木质素纤维的SMA13的最佳油石比为6.1%,掺加聚酯纤维的SMA13的最佳油石比为5.8%,掺加矿物纤维的SMA13的最佳油石比为5.6%。然后进行掺加不同纤维的SMA混合料的路用性能试验,比较纤维对SMA沥青混合料性能的影响。 2.1飞散试验 试验条件:将成型的马歇尔试件(双面各击实75次)在20±0.5℃水温下浸泡20小时,然后采用洛杉矶磨耗试验机旋转300次进行飞散测试,试验结果见表2.1-1。从试验结果可以看出三种掺加纤维的沥青混合料的抗飞散能力均满足规范要求。 表2.1-1 飞散试验结果 纤维 类型 飞散率1 (%) 飞散率2(%) 飞散率3(%) 飞散率4(%) 平均值 (%) 要求 (%) 木质素纤维 2.2 2.4 2.3 2.3 2.3 ≤15 聚酯纤维 1.9 2.0 1.8 1.6 1.8 矿物纤维 1.2 1.3 1.7 1.4 1.4 从飞散试验可以看出三种类型的混合料的飞散率均远远低于15%的规范要求。三种类型纤维SMA混合料的飞散率相差不大,说明三种混合料均具有良好的抗飞散性能。 2.2高温性能研究 本次通过高温车辙试验,对比掺加不同纤维稳定剂沥青混合料的高温抗车辙性能。试验参照我国公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000),进行高温性能比较研究,试验温度为60℃,轮压为0.7MPa。具体试验结果如表2.2-1。 表2.2-160℃车辙试验动稳定度结果(次/mm) 纤维类型 1 2 3 平均值 要求(%) 变异系数(%) 要求(%) 木质素纤维 46 4731 ≥ ≤20 聚酯纤维 00
矿物纤维 75
考虑到国内具体气候条件,实验室也对三种沥青混合料进行了70℃动稳定度试验,试验结果见表2.2-2。 表2.2-270℃车辙试验动稳定度结果(次/mm) 纤维类型 1 2 3 平均值 要求(%) 变异系数(%) 要求(%) 木质素纤维 00 3948 ≥ ≤20 聚酯纤维 00
矿物纤维 00
改性沥青SMA的由于其良好的骨架嵌挤作用,高温稳定性特别优良。三种SMA混合料的抗车辙性能均较好,满足国内改性沥青混合料设计指标要求,在70℃条件下,三种沥青混合料依然可以满足大于等于2500次/mm的要求。 从动稳定度试验可以看出,5.8%油石比的聚酯纤维和5.6%油石比的矿物纤维沥青商品混凝土的动稳定度结果均高于6.1%油石比的木质素纤维。为了评价油石比不同对混合料抗车辙的影响,本次同时成型油石比为5.8%的木质素纤维SMA-13车辙板,进行60℃高温车辙试验,与5.8%油石比的聚酯纤维混合料进行比较,试验结果见表2.2-3。 表2.2-360℃车辙试验动稳定度结果(次/mm) 纤维类型 油石比(%) 1 2 3 平均值 木质素纤维 5.8 27 5918 聚酯纤维 5.8 00 5918 从表2.2-3可以看出,采用木质素纤维的SMA沥青混合料,当油石比采用5.8%时,混合料的动稳定度与采用相同油石比的聚酯纤维SMA沥青混合料相近。由此可见,一贯认为聚酯纤维、矿物纤维能够显著提高改性沥青SMA混合料的高温抗变形性能的观点值得研究,油石比的变化对于SMA沥青混合料的高温性能影响更大。
参考文献: [1] JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程。 [2] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范。 [3] 沈金安,改性沥青与SMA路面,北京:人民交通出版社,1999。
不同纤维对SMA沥青商品混凝土性能的影响 方永廉
摘要:SMA沥青混合料沥青用量较一般沥青混合料大,需要添加专门的纤维稳定剂解决沥青的离析问题。本文通过大量试验,比较三种国内有代表性的木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维的吸油率、拌和和易性以及掺加此三种纤维的SMA沥青混合料的路用性能,以此推荐适合于SMA沥青混合料的价格合理、性能优良的纤维稳定剂。
关键词:SMA纤维稳定剂 吸油率拌和和易性 路用性能
SMA沥青混合料作为一种骨架嵌挤型混合料,具有典型的“三多一少”的特征。为了解决SMA中沥青的稳定性问题,必须在SMA混合料中掺加适量的纤维稳定剂。当前SMA沥青混合料中常用的纤维稳定剂有木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维三类,其中以木质素纤维应用最为普遍。纤维在SMA沥青混合料中的主要作用有以下几方面:(1)纤维保证SMA沥青混合料在储存、运输和摊铺过程中不发生析漏和流淌。(2)纤维可以提高沥青和矿粉形成的玛蹄脂的粘附性,起到增粘的作用,提高混合料的抗剥离性能。本文通过在SMA-13沥青混合料中掺加不同类型纤维,从纤维的施工和易性、SMA沥青混合料的路用性能等几个方面进行比较,比较几种不同纤维对SMA沥青混合料性能的影响。
1纤维类型概述 木质素纤维是天然木材经过化学处理,所含有的木质素和大部分的纤维被分解后,留下来的惰性有机物所形成的一种显纤维结构连。由于是经过高温处理的,所以其化学性质非常稳定,不易被酸碱所腐蚀。 聚酯纤维是以聚酯为主要原料,添加一定的功能母料,通过熔融、挤出、高速喷丝、高倍率拉伸后,经特殊表面处理工艺生产而成。其外观为多根纤维单丝交聚而成的束状结构。聚酯纤维除具有纤维细度大、强度高、易分散的特点,还具有突出的耐高温性能。 矿物纤维是一种无机材料,系采用玄武岩和石灰岩在1600℃高温熔融、编纺、抽丝并经表面处理上胶而成。矿物纤维软化点高(1200℃),具有更好的耐高温能力及低温稳定性。 2采用不同纤维的SMA混合料性能研究 选择国内常用的SMA13级配,分别掺加0.3%木质素纤维,0.3%聚酯纤维,0.4%矿物纤维,分别进行配合比设计,最终确定掺加木质素纤维的SMA13的最佳油石比为6.1%,掺加聚酯纤维的SMA13的最佳油石比为5.8%,掺加矿物纤维的SMA13的最佳油石比为5.6%。然后进行掺加不同纤维的SMA混合料的路用性能试验,比较纤维对SMA沥青混合料性能的影响。 2.1飞散试验 试验条件:将成型的马歇尔试件(双面各击实75次)在20±0.5℃水温下浸泡20小时,然后采用洛杉矶磨耗试验机旋转300次进行飞散测试,试验结果见表2.1-1。从试验结果可以看出三种掺加纤维的沥青混合料的抗飞散能力均满足规范要求。 表2.1-1 飞散试验结果 纤维 类型 飞散率1 (%) 飞散率2(%) 飞散率3(%) 飞散率4(%) 平均值 (%) 要求 (%) 木质素纤维 2.2 2.4 2.3 2.3 2.3 ≤15 聚酯纤维 1.9 2.0 1.8 1.6 1.8 矿物纤维 1.2 1.3 1.7 1.4 1.4 从飞散试验可以看出三种类型的混合料的飞散率均远远低于15%的规范要求。三种类型纤维SMA混合料的飞散率相差不大,说明三种混合料均具有良好的抗飞散性能。 2.2高温性能研究 本次通过高温车辙试验,对比掺加不同纤维稳定剂沥青混合料的高温抗车辙性能。试验参照我国公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000),进行高温性能比较研究,试验温度为60℃,轮压为0.7MPa。具体试验结果如表2.2-1。 表2.2-160℃车辙试验动稳定度结果(次/mm) 纤维类型 1 2 3 平均值 要求(%) 变异系数(%) 要求(%) 木质素纤维 46 4731 ≥ ≤20 聚酯纤维 00
矿物纤维 75
考虑到国内具体气候条件,实验室也对三种沥青混合料进行了70℃动稳定度试验,试验结果见表2.2-2。 表2.2-270℃车辙试验动稳定度结果(次/mm) 纤维类型 1 2 3 平均值 要求(%) 变异系数(%) 要求(%) 木质素纤维 00 3948 ≥ ≤20 聚酯纤维 00
矿物纤维 00
改性沥青SMA的由于其良好的骨架嵌挤作用,高温稳定性特别优良。三种SMA混合料的抗车辙性能均较好,满足国内改性沥青混合料设计指标要求,在70℃条件下,三种沥青混合料依然可以满足大于等于2500次/mm的要求。 从动稳定度试验可以看出,5.8%油石比的聚酯纤维和5.6%油石比的矿物纤维沥青商品混凝土的动稳定度结果均高于6.1%油石比的木质素纤维。为了评价油石比不同对混合料抗车辙的影响,本次同时成型油石比为5.8%的木质素纤维SMA-13车辙板,进行60℃高温车辙试验,与5.8%油石比的聚酯纤维混合料进行比较,试验结果见表2.2-3。 表2.2-360℃车辙试验动稳定度结果(次/mm) 纤维类型 油石比(%) 1 2 3 平均值 木质素纤维 5.8 27 5918 聚酯纤维 5.8 00 5918 从表2.2-3可以看出,采用木质素纤维的SMA沥青混合料,当油石比采用5.8%时,混合料的动稳定度与采用相同油石比的聚酯纤维SMA沥青混合料相近。由此可见,一贯认为聚酯纤维、矿物纤维能够显著提高改性沥青SMA混合料的高温抗变形性能的观点值得研究,油石比的变化对于SMA沥青混合料的高温性能影响更大。
参考文献: [1] JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程。 [2] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范。 [3] 沈金安,改性沥青与SMA路面,北京:人民交通出版社,1999。
收录时间:日 15:55:03 来源:中国混凝土机械网 作者:匿名
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木质素纤维在SMA沥青混合料作用机理
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  记者在走访中发现,同一种道路材料在价格上出现了很大的差异。路用木质纤维素就是其中一个典型的例子。
  木质纤维素作为SMA路面和纤维沥青混凝土路面所添加的稳定剂在国内使用已超过十多个年头了,尤其是SMA路面在国内高速新建和改扩建工程中的普遍应用,已经使其成为一个常规使用材料。随着木质纤维素使用量的增加,在质量和价格方面出现了较大的差异,甚至造成新建和改扩建路面出现质量问题。这种状况引起了一些业主单位和施工单位的注意,对此,记者专门采访了北京天成垦特莱科技有限公司总裁付庆福。
  记者:在市场竞争中木质纤维素质量和价格有什么关系?
  付庆福:木质纤维素在形成沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的过程中起着十分重要的作用,大家知道SMA的油石比要大大高于普通的沥青混合料,这中间所增加的沥青使用量相当大的一部分是靠木质纤维素吸附的,这需要对路用木质纤维素这种材料本身和其在混合料生产中的相关机理有所了解。路用木质素纤维其实是由木质素和纤维素共同组成的。在混合料生产中起吸附作用的主要是其中的纤维素,换句话说就是纤维素的含量决定着路用木质纤维素的基本质量。而纤维素的价格则远远高于木质素的价格,这也是造成目前路用木质纤维素价格混乱的最主要因素。普通用户在采购该产品时倾向于低价的产品这是无可非议的,也是合情合理的。但就路用木质纤维素市场而言,产品的价差常常差出千元之多,就不太合乎情理了。
  究其原因主要是出在了木质纤维素的原材料上,现在市场上充斥着大量以木质素为原材料的产品,这中间不乏大量的废旧纺织纤维、草质纤维等纤维素含量极低,采购价钱也非常便宜的原材料,和正规原材料相比,它们的价差远远超过千元。说白了这就是一种以次充好的行为,它造成了路用木质素市场价格的极大混乱,也引发了很多疑惑,最终也导致了很多工程质量问题。用这种原材料所生产的成品在前年达到了它的使用峰值,但随后便在全国各地陆续暴露出很多使用上的问题,各地业主和施工单位都提高了警觉,加强了监管。从去年开始这种情况出现了迅速的转变。
  记者:经常听专家提到&热损失率&,请问&热损失率&最大的危害是什么?
  付庆福:当路用木质纤维素被用在SMA路面时,按照国内的使用习惯,常常是与改性沥青一起使用,在这种情况下矿料的温度通常被加热至190℃~200℃,而路用木质纤维素要能在这种高温条件下不被碳化(即烧毁),是需要进行耐高温防护的(国家标准是210℃时,2小时)。要实现路用木质素纤维在热骨料中的耐高温的性能,通常是采用细度大于350目的二氧化硅对其进行裹附,这样才能保证路用木质纤维素在实验室所测得的吸油率(我们称之为冷吸油率)与实际生产条件下的吸油率(我们称为热吸油率)接近或一致,才能保证设计所要求达到的沥青使用量,从而保证真正达到设计最终要求的效果和质量。遗憾的是这一点也被个别厂商用100目左右的普通矿粉所替代,这种材料和细度级别上的差距将为不法厂商带来大幅的成本下降,其带来的后果则必然是路用木质纤维素在高温条件下被焚毁(即业内所说的&碳化&),设计所要求的沥青使用量被减小并由此带来一系列的质量问题。
  至于其他诸如灰分含量超标(大于国家标准的18%&5)则更是不法商人惯用的手法,施工方在多处工地发现过灰分含量高于40%至50%的所谓路用木质素纤维,这样能大大增加纤维的重量,也就是说施工单位常常花高价买回普通矿粉。
  值得注意的是,上述种种乱象在路用木质素行业曾经一度大有蔓延的趋势。所幸的是业界现在已经意识到了这种问题的严重性,在材料选购和监管上也越来越正规。
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>>>>>路用木质纤维路用木质纤维价  格:面议品  牌:金昊坤所 在 地:北京市 北京 &路用木质纤维 沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)是近年来在国际上出现的一种新型沥青混合料,由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而成。木质纤维作为SMA的重要组成部分,不但具有吸附沥青的作用,而且能起到加筋及稳定作用,在一定程度上提高了混合料的高温稳定性。研究结果表明,木质纤维对SMA混合料的性能尤其是抗车辙性有重要的作用。 ■&物理参数 长度
不小于纤维自身重量的5倍
230℃(短时间可达280℃)
■&主要性能 ●&加筋作用:在SMA混合料中掺加木质纤维,纤维在混合料中以一种三维的分散相存在,像各种钢纤维混凝土、土木格栅、土工布等加筋材料一样,可以起到加筋作用。 ●&分散作用:如果没有纤维,用量颇大的沥青矿粉很可能成为胶团,不能均匀地分散在集料之间,铺筑在路面上将清楚地看到“油斑”存在,纤维可以使胶团分散。 ●&吸附及吸收沥青的作用:在SMA混合料中加入纤维稳定剂的作用在于充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使沥青用量增加,沥青油膜变厚,提高混合料的耐久性。 ●&稳定作用:纤维使沥青膜处于比较稳定的状态,尤其是在夏天高温季节,沥青受热膨胀时,纤维内部空隙还将成为一种缓冲的余地,不致成为自由沥青而泛油,对高温稳定性也有好处。 ●&粘结作用:提高粘结力。纤维将增加沥青与矿料的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力。 ■&应用领域 ●&F1方程式赛车跑道 ●&高速公路与城市快速路、干线道路的抗滑表层 ●&高寒地区、防止温缩裂缝 ●&机场跑道、立交桥、匝道 ●&公路重交通路段、重载及超载车多的路段 ●&高温多雨地区路面、停车场 ●&桥面铺装,特别是钢桥面铺装 ●&城市道路的公交车专用道 ●&城市道路的交叉口、公共汽车站、停车场、货场、港口码头 ■&使用说明 ●&建议掺量:通常用量为混合料质量的0.3%,具体执行设计用量。 ●&包装:10kg/袋、15kg/袋、20kg/袋(根据客户要求可定制) ●&施工工艺:间隙式拌合机可采用人工投料,投料时可将纤维整袋在热集料投料时一同投入;连续式拌合机可使用纤维喂料机投料。 &品牌金昊坤产地北京市北京北京市金昊坤新型建材有限公司手机:固话:传真:(联系我时,请说在网络114看到的,谢谢!)地址:北京市大兴区工业园&&手机拍摄二维码电子名片相关产品信息北京市金昊坤新型建材有限公司诚信:A&企业性质:生产商企业主营:路用木质纤维&聚酯纤维&聚丙烯腈纤维&联系方式:刘经理企业地址:北京市大兴区工业园

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