CN114809381A - 一种饰面清水混凝土施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饰面清水混凝土施工方法,包括以下步骤:步骤一、模板设计;步骤二、模板制作;步骤三、模板安装;步骤四、混凝土浇筑;步骤五、模板拆除;步骤六、混凝土养护;步骤七、封堵修饰;步骤八、涂刷保护液;步骤九、喷涂底漆及面漆。本发明结构简单、设计合理,在计算混凝土结构层强度时,按照最不利载荷计算,去掉由于螺杆布设引起的载荷损失,并以此为依据调整混凝土结构层的材质和尺寸,使其满足力学分析,同时引入温度系数,使计算得到的混凝土结构层的强度更加接近真实值,通过数据反馈提高了现场施工进度,选用颜色检测器代替肉眼检测色差,以色差作为调整保护液的调整依据,解决了混凝土色感调配的问题,控制了施工质量。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域,具体涉及一种饰面清水混凝土施工方法。
背景技术
近年来,随着建筑施工技术的发展,在国家政策的大力支持下,各种新型建筑材料、建筑结构构件广泛投入批量生产与应用中,赢得了社会好评,取得了较好的经济价值。在建筑物墙体施工作业中,普遍采用钢筋与混凝土浇筑的墙体结构,具有施工作业速度快、效率高、墙体结构强度好等优点,但是,由于大量使用普通混凝土,施工作业时容易产生较多的粉尘,造成对环境的污染,致使施工现场周边区域内的居民怨声载道,为了缓解这种局面,建筑企业开始逐渐使用环保型建筑材料。
清水混凝土是近年来发展起来的一种新型混凝土。清水混凝土是指表面颜色基本一致,利用混凝土本身的自然质感,通过精心设计、精心施工形成的有规律排列的对拉螺栓孔眼、假眼、明缝、蝉缝作为饰面效果的混凝土工程。与普通混凝土相比,清水混凝土节省了装饰工序,缩短了工期,减少了建筑垃圾产生,清水混凝土具有自然和谐的质感,能够展现返璞归真的自然美感,达到了人、建筑、自然的和谐统一。
目前,饰面清水混凝土在建筑工程中得到越来越多的应用。国内大型建筑如海南三亚机场,首都机场,上海浦东国际机场航站楼,东方明珠的大型斜筒体等都采用了清水混凝土。北京联想研发基地被建设部科技司列为"中国首座大面积清水混凝土建筑工程",标志着我国清水混凝土已发展到了一个新的阶段。
但通过对已施工项目的清水混凝土的实地调查,发现饰面清水混凝土由于蝉缝、明缝、对拉螺栓螺杆眼的存在,模板浇筑混凝土时在混凝土结构层产生拉应力,当拉应力超过混凝土结构层的极限强度时,混凝土结构层会产生裂缝,导致饰面清水混凝土感观效果不理想。而且由于混凝土色感调配的问题,饰面清水混凝土调整保护液的做法也是一大难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种饰面清水混凝土施工方法,其在计算混凝土结构层强度时,按照最不利载荷计算,去掉由于螺杆布设引起的载荷损失,并以此为依据调整混凝土结构层的材质和尺寸,使其满足力学分析,同时引入温度系数,使计算得到的混凝土结构层的强度更加接近真实值,通过数据反馈提高了现场施工进度,选用颜色检测器代替肉眼检测色差,以色差作为调整保护液的调整依据,解决了混凝土色感调配的问题,控制了施工质量。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、模板设计:
步骤101、设定参数:根据施工需要的结构信息,利用三维及二维设计软件进行建模;并选取模板材质和尺寸,确定混凝土浇筑高度、确定钢筋尺寸和钢筋笼尺寸,确定节点螺栓尺寸和个数;
步骤102、计算每一层混凝土结构层的强度:计算机根据公式计算第w层混凝土结构层的强度Fw,其中Fmw表示第w层混凝土结构层模板自重,Fhw表示第w层混凝土结构层新浇混凝土自重,φ表示混凝土扩散系数,Fgw表示第w层混凝土结构层钢筋自重,FLiw表示第w层混凝土结构层螺杆载荷损失,n表示螺杆个数,FLiw=αi·fset·siw·hiw,其中αiw表示螺杆强度等级,fset表示螺杆设定载荷强度,siw表示螺杆所在第w层混凝土位置处的横截面积,hiw表示螺杆所在第w层混凝土结构层位置处至所在第w层混凝土结构层顶面的高度,βTem表示温度系数;
步骤103、计算第w层与第w-1层之间的接触面积Sw.(w-1);
步骤二、模板制作:根据步骤一得到的设定参数进行模板制作和钢筋安装;
步骤三、模板安装:将螺杆穿过模板与墙体,然后安装螺杆两端配件,使模板与墙体紧固连接,混凝土浇筑施工缝设在建筑装饰的明缝的凹槽内,在明缝内往下加方木,然后加入槽钢,用槽钢将方木与模板压紧上端,在模板、方木和槽钢的缝隙处填充聚氨酯发泡胶;
步骤四、混凝土浇筑;
步骤五、模板拆除:模板内的混凝土满足强度要求后,先退螺杆的两端配件,再拆模;
步骤六、混凝土养护;
步骤七、封堵修饰;
步骤八、涂刷保护液;
步骤801、基层找平;
步骤802、采用调整保护液对现场混凝土存在的色差、流水痕迹、修补痕迹的位置进行涂刷,待调整保护液干燥,再喷涂固色溶液;调整保护液由下述重量份的组分组成:聚合物乳液58-66份、填料22-25份、纳米凝胶5-8份、色素2-5份;固色溶液包含固色剂和丙酮。
步骤九、喷涂底漆及面漆。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述步骤八中还包括以下步骤:
步骤804、对调配好的调整保护液取色:在调整保护液分别涂覆在现场混凝土的多个位置处,一次涂覆干燥后,进行二次涂覆,涂覆用量为0.04kg/m2~0.06kg/m2,二次涂覆干燥后,用颜色检测器对多个位置的调整保护液分别进行测色,得到多个位置的RGB值,计算调整保护液颜色均值
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述步骤一中βTem=min(βTem·w),其中βTem·w表示计算机计算得到的第w层温度系数。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述T表示当前传感器采集到的环境温度,VT表示当前超声波传感器在第w层混凝土层的传播速度,Tset表示室温26℃。Vset表示超声波传感器在室温26℃条件下在混凝土层的传播速度。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:步骤三中的螺杆上缠绕有第一纤维丝。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:步骤二中,在安装好的钢筋上涂抹纤维液,纤维液由水、水泥和第二纤维丝组成。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:步骤802中所述固色溶液中固色剂和丙酮的质量比为1:4。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述底漆与面漆涂覆用量为0.04kg/m2~0.06kg/m2。
上述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述计算机的输出端接有显示机构。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的结构简单、设计合理,实现及使用操作方便。
2、本发明中,由于建筑节点受力复杂,螺杆所在位置处容易形成薄弱环节,因此在计算混凝土结构层强度时,按照最不利载荷计算,去掉由于螺杆布设引起的载荷损失,并以此为依据调整模板材质和尺寸、混凝土浇筑高度、钢筋尺寸和钢筋笼尺寸,节点螺栓尺寸和个数,使其满足力学分析,通过数据反馈提高了现场施工进度,控制了施工质量。
3、本发明中,由于周围环境温度对水泥水化的速度有显著的影响,引入温度系数βTem,使计算得到的第w层混凝土结构层的强度Fw更加接近真实值。
4、本发明中,采用调整保护液对现场混凝土存在的色差、流水痕迹、修补痕迹的位置进行涂刷,达到混凝土墙面整体上颜色均匀,并使用固色溶液固色,使用效果好。
5、本发明选用颜色检测器代替肉眼检测色差,以色差作为调整保护液的调整依据,解决了混凝土色感调配的问题。
综上所述,本发明结构简单、设计合理,在计算混凝土结构层强度时,按照最不利载荷计算,去掉由于螺杆布设引起的载荷损失,并以此为依据调整混凝土结构层的材质和尺寸,使其满足力学分析,同时引入温度系数,使计算得到的混凝土结构层的强度更加接近真实值,通过数据反馈提高了现场施工进度,选用颜色检测器代替肉眼检测色差,以色差作为调整保护液的调整依据,解决了混凝土色感调配的问题,控制了施工质量。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如图1所示,本发明包括以下步骤:
步骤一、模板设计:
步骤101、设定参数:根据施工需要的结构信息,利用计算机3的三维及二维设计软件进行建模;并选取模板材质和尺寸,确定混凝土浇筑高度、确定钢筋尺寸和钢筋笼尺寸,确定节点螺栓尺寸和个数。
实际使用时,采用BIM软件、Auto CAD及Rhino软件进行一比一三维建模,然后根据模型各单元进行材料材质和尺寸的选择。实际使用时,包括墙模板、柱模板、梁模板、板模板、阳角条、蝉缝条、螺栓、脱模剂的选用。墙模板、柱模板、梁模板、板模板均选用优质酚醛覆膜镜面板。螺栓采用三段式螺栓,孔眼采用锥形硬质塑料接头。脱模剂:选用德国派利PERI油性脱模剂。阳角条选用硬质塑料圆角条,蝉缝条选用半圆木条。选择完成后,进行下一步。
步骤102、计算每一层混凝土结构层的强度:计算机3根据公式计算第w层的强度Fw,其中Fmw表示第w层模板自重,Fhw表示第w层新浇混凝土自重,φ表示混凝土扩散系数,Fgw表示第w层钢筋自重,FLiw表示第w层螺杆载荷损失,n表示螺杆个数,FLiw=αi·fset·siw·hiw,其中αiw表示螺杆强度等级,fset表示螺杆设定载荷强度,siw表示螺杆所在第w层混凝土位置处的横截面积,hiw表示螺杆所在第w层混凝土位置处至所在第w层混凝土顶面的高度,βTem表示温度系数。
实际使用时,由于建筑节点受力复杂,螺杆所在位置处容易形成薄弱环节,因此在计算混凝土结构层强度时,按照最不利载荷计算,去掉由于螺杆布设引起的载荷损失。同时考虑到温度对混凝土水化的影响,引入温度系数βTem,使计算得到的第w层混凝土结构层的强度Fw更加接近真实值。
温度系数βTem=min(βTem·w),其中βTem·w表示计算机3计算得到的第w层混凝土结构层温度系数。
混凝土的硬化在于水泥的水化作用。周围环境温度对水泥水化的速度有显著的影响。温度升高,水泥水化速度加快,混凝土强度增长加快,因此设置温度系数对强度进行调节。
步骤103、计算机3计算第w层与第w-1层之间的接触面积Sw.(w-1)。
用力学方式对饰面清水混凝土的每一层强度进行最不利载荷计算,并以此为依据调整模板材质和尺寸、混凝土浇筑高度、钢筋尺寸和钢筋笼尺寸,节点螺栓尺寸和个数,使其满足力学分析,通过数据反馈提高了现场施工进度,控制了施工质量。
步骤二、模板制作:根据步骤一得到的设定参数进行模板制作和钢筋安装;
步骤三、模板安装:首先在模板上涂刷脱模剂,然后将螺杆穿过模板与墙体,然后安装螺杆两端配件,使模板与墙体紧固连接,混凝土浇筑施工缝设在建筑装饰的明缝的凹槽内,在明缝内往下加方木,然后加入槽钢,用槽钢将方木与模板压紧上端,在模板、方木和槽钢的缝隙处填充聚氨酯发泡胶。
需要说明的是,步骤三中的螺杆上缠绕有第一纤维丝。实际使用时,第一纤维丝选用钢纤维、玻璃纤维、合成纤维或天然纤维中的一种或几种。纤维的添加,增加了螺杆与混凝土之间的黏结强度,减弱了混凝土的开裂,使得浇筑完成后的混凝土具有更好的抗拉、抗剪强度等力学性能。
步骤四、混凝土浇筑:混凝土浇筑前先在根部浇筑30~50mm厚与混凝土同配合比的砂浆后,随铺砂浆随浇筑混凝土,砂浆投放点与混凝土浇筑点距离控制在3m左右。浇筑混凝土采用标尺杆控制浇筑层厚度,每层浇筑厚度控制在400mm~500mm。混凝土自由下料高度控制在2m以内,如果混凝土落差超过2m,应在布料管上接一个下料软管,控制下料高度不超过2m。混凝土先后两次浇筑的时间不超过30分钟,第二次浇注前,要将上次混凝土顶部的150mm厚的混凝土层采用振捣棒振捣,然后进行第二次浇筑,以使两次浇筑的混凝土结合成密实的整体。
需要说明的是,在安装好的钢筋上涂抹纤维液,纤维液由水、水泥和第二纤维丝组成。
实际使用时,水、水泥和第二纤维丝的质量比为4:10:0.1。第二纤维丝选用钢纤维、聚丙烯纤维或尼龙纤维中的一种或几种。优选的,混合使用钢纤维、聚丙烯纤维和尼龙纤维。三者的最优掺量的体积比为:2:2:5。纤维的添加,增加了钢筋与混凝土之间的黏结强度,减弱了混凝土的开裂,使得浇筑完成后的混凝土具有更好的抗拉、抗剪强度等力学性能。
步骤五、模板拆除:模板内的混凝土满足强度要求后,先退螺杆的两端配件,再拆模;
步骤六、混凝土养护;对浇筑完成的混凝土铺盖塑料布或棉毡,铺盖完成后洒水,洒水时应均匀喷洒,避免由于温度差而产生温度应力,从而发生开裂或导致混凝土表面形成色差,混凝土养护后的含水量<8%。
步骤七、封堵修饰:将螺栓两端的锥形硬质塑料接头拆除后,用水泥浆进行封堵,而后采用本领域内专用的封口模具修饰。
步骤八、涂刷保护液:
步骤801、基层找平:去除附在混凝土表面的浮土、未固化的水泥和水泥流淌印记;切割并磨平凸起的混凝土;切割凸出的钢筋及残留在墙体上的金属物件;用稀释剂除去墙面残留的脱模剂和油污。
步骤802、采用调整保护液对现场混凝土存在的色差、流水痕迹、修补痕迹的位置进行涂刷,待调整保护液干燥,再喷涂固色溶液;调整保护液由下述重量份的组分组成:聚合物乳液58-66份、填料22-25份、纳米凝胶5-8份、色素2-5份;固色溶液包含固色剂和丙酮。
实际使用时,聚合物乳液采用聚乙烯吡咯烷酮乳液、聚偏氟乙烯乳液、聚苯胺乳液、聚芳酯乳液、聚对苯二甲酸乙二酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、聚氧化乙烯乳液、聚对苯二甲酸乙二酯乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液、硅丙乳液中的一种或几种。优选的,聚合物乳液优聚芳酯乳液、氟硅树脂乳液、酚醛树脂乳液和和硅丙乳液。聚芳酯乳液、氟硅树脂乳液、酚醛树脂乳液和和硅丙乳液的质量比为1:1:1:1。
制备调整保护液时,首先将聚芳酯乳液、氟硅树脂乳液和酚醛树脂乳液置入搅拌桶内,搅拌转速为100-280r/min,搅拌10-15min,加入纳米凝胶和硅丙乳液,搅拌5-8min,加入填料,搅拌5-8min,最后加入色素,搅拌8-15min,得到调整保护液。
填料采用水泥。
纳米凝胶采用建筑废料,通过超声波击碎建筑废料,使其变成纳米级别的凝胶粒子,这里的建筑废料指渣土、混凝土、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、沥青块、废纱网、废竹木等。将分散的纳米粒子加入调整保护液中,对调整保护液中水泥填料的水化具有晶核作用,吸引水泥水化产物在其表面继续生长,极大地促进了水泥的水化进程,从而增加了调整保护液的干燥速度,而且增加了调整保护液的粘覆强度,不易脱落;且实现了建筑废料的高效再利用,具有良好的经济效益。
色素的添加,对混凝土表面存在的色差,流水痕迹,修补痕迹进行部分或全面调整,达到混凝土墙面整体上颜色均匀,无明显修补和调整痕迹,便于下一步作业。
需要说明的是,步骤802中所述固色溶液中固色剂和丙酮的质量比为1:4。
步骤804、对调配好的调整保护液取色:在调整保护液分别涂覆在现场混凝土的多个位置处,一次涂覆干燥后,进行二次涂覆,涂覆用量为0.04kg/m2~0.06kg/m2,二次涂覆干燥后,用颜色检测器1对多个位置的调整保护液分别进行测色,得到多个位置的RGB值,数据处理单元2计算调整保护液颜色均值
颜色检测器1选用CR-400色差计或颜色传感器TCS3200D。选用颜色检测器1代替肉眼检测色差,以色差作为调整保护液的调整依据,解决了混凝土色感调配的问题。
一个图像包括多个像素,每个像素的颜色都由红、绿、蓝三基色叠加而形成。三基色中的每种颜色都有256个亮度等级。为了方便标示工作人员调色实际使用时,计算机包括神经网络模块,颜色检测器1检测得到的颜色的RGB值,经过数据处理单元2计算得到RGB均值,RGB均值经过神经网络模块校正处理之后,输出RGB值的红、绿、蓝分量。方便工作人员根据现场混凝土的红、绿、蓝分量和调整保护液的的红、绿、蓝分量之间的色差进行颜料的选用添加,以红、绿、蓝分量之间的色差作为调整依据,使用效果好。
步骤九、喷涂底漆及面漆。
实际使用时,采用喷枪、滚子、刷子或自动喷涂装置进行底漆和面漆的喷涂,底漆采用EP-1001改性环氧高渗透性底漆,底漆采用多次涂覆的方法,底漆与面漆涂覆用量为0.04kg/m2~0.06kg/m2。需要说明的是,面漆中增加有防水剂。
以上所述,仅是本发明的实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、模板设计:
步骤101、设定参数:根据施工需要的结构信息,利用计算机(3)的三维及二维设计软件进行建模;并选取模板材质和尺寸,确定混凝土浇筑高度、确定钢筋尺寸和钢筋笼尺寸,确定节点螺栓尺寸和个数;
步骤102、计算每一层混凝土结构层的强度:计算机(3)根据公式计算第w层混凝土结构层的强度Fw,其中Fmw表示第w层混凝土结构层模板自重,Fhw表示第w层混凝土结构层新浇混凝土自重,φ表示混凝土扩散系数,Fgw表示第w层混凝土结构层钢筋自重,FLiw表示第w层混凝土结构层螺杆载荷损失,n表示螺杆个数,FLiw=αi·fset·siw·hiw,其中αiw表示螺杆强度等级,fset表示螺杆设定载荷强度,siw表示螺杆所在第w层混凝土位置处的横截面积,hiw表示螺杆所在第w层混凝土结构层位置处至所在第w层混凝土结构层顶面的高度,βTem表示温度系数;
步骤103、计算机(3)计算第w层与第w-1层之间的接触面积Sw.(w-1);
步骤二、模板制作:根据步骤一得到的设定参数进行模板制作和钢筋安装;
步骤三、模板安装:将螺杆穿过模板与墙体,然后安装螺杆两端配件,使模板与墙体紧固连接,混凝土浇筑施工缝设在建筑装饰的明缝的凹槽内,在明缝内往下加方木,然后加入槽钢,用槽钢将方木与模板压紧上端,在模板、方木和槽钢的缝隙处填充聚氨酯发泡胶;
步骤四、混凝土浇筑;
步骤五、模板拆除:模板内的混凝土满足强度要求后,先退螺杆的两端配件,再拆模;
步骤六、混凝土养护;
步骤七、封堵修饰;
步骤八、涂刷保护液;
步骤801、基层找平;
步骤802、采用调整保护液对现场混凝土存在的色差、流水痕迹、修补痕迹的位置进行涂刷,待调整保护液干燥,再喷涂固色溶液;调整保护液由下述重量份的组分组成:聚合物乳液58-66份、填料22-25份、纳米凝胶5-8份、色素2-5份;固色溶液包含固色剂和丙酮。
步骤九、喷涂底漆及面漆。
2.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述步骤八中还包括以下步骤:
步骤804、对调配好的调整保护液取色:在调整保护液分别涂覆在现场混凝土的多个位置处,一次涂覆干燥后,进行二次涂覆,涂覆用量为0.04kg/㎡~0.06kg/㎡,二次涂覆干燥后,用颜色检测器(1)对多个位置的调整保护液分别进行测色,得到多个位置的RGB值,数据处理单元(2)计算调整保护液颜色均值
3.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述步骤一中βTem=min(βTem·w),其中βTem·w表示计算机(3)计算得到的第w层温度系数。
6.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:步骤三中的螺杆上缠绕有第一纤维丝。
7.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:步骤二中,在安装好的钢筋上涂抹纤维液,纤维液由水、水泥和第二纤维丝组成。
8.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:步骤802中所述固色溶液中固色剂和丙酮的质量比为1:4。
9.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述底漆与面漆涂覆用量为0.04kg/㎡~0.06kg/㎡。
10.按照权利要求1所述的一种饰面清水混凝土施工方法,其特征在于:所述计算机(3)的输出端接有显示机构(4)。
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