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一种环保型3D打印砂浆及其制备方法与流程
发布时间:2025-08-19
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  1、3d打印技术被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。在建筑业中,3d打印技术与混凝土材料的结合,标志着建筑业智能化转型的重要尝试。3d打印混凝土包括3d打印砂浆。相较于传统施工工艺,3d打印混凝土展现出多种优势,如:1)简化施工流程,无需模板,节约了经济、时间和人工成本;2)精细化施工作业,减少错误和管理压力;3)一体化和自动化施工,降低劳动力需求,提升安全文明水平;4)精确投料,降低资源损耗和建筑垃圾;5)个性化成品,高精度打印满足不同建筑结构的需求。

  2、随着蒸压加气轻质混凝土(简写为alc)行业迅速发展,随之产生的alc固体废弃物处理问题日益突出。具体的,在alc产品的生产及安装过程中会产生alc固体废弃物,而且在后续alc建筑物的维修和拆除过程中,也会产生大量的alc固体废弃物,如何处理这些alc固体废弃物将成为一个亟待解决的紧迫问题。

  3、综上所述,需要开发一种环保型3d打印砂浆及其制备方法,用于回用alc固体废弃物,解决alc固体废弃物亟待处理的问题。

  1、本发明目的在于提供一种环保型3d打印砂浆及其制备方法,具体技术方案如下:

  4、所述干粉包括以下原料组分:普通硅酸盐水泥250-400份、硫铝酸盐水泥30-250份、alc粉25-75份、石英砂400-600份、膨胀剂20-60份和纤维2-8份;将所述干粉中的各原料组分混匀制备得到所述干粉;所述alc粉经45μm方孔筛筛余不大于15%;所述alc粉为alc固体废弃物去除钢筋后的粉末;

  13、可选的,所述纤维包括玄武岩纤维;所述玄武岩纤维的单丝直径为15-18μm,纤维长度为3-9mm,密度为2.8-3.3g/cm3。

  14、可选的,所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5-52.5mpa;所述硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5-52.5mpa;

  15、可选的,所述混合液包括以下原料组分:纳米增强材料5-20份、羟丙基甲基纤维素醚1-3份、减水剂0.5-5份、消泡剂0.5-5份和水50-150份;将所述混合液中的各原料组分混匀制备得到所述混合液;所述纳米增强材料包括纳米级二氧化硅。

  16、可选的,所述减水剂包括聚羧酸减水剂;所述聚羧酸减水剂的减水率不低于25%;所述消泡剂包括聚醚类消泡剂。

  17、可选的,混匀制备所述干粉时采用的搅拌速率为200-240r/min;混匀制备所述混合液时采用的搅拌速率为200-240r/min;混匀制备所述环保型3d打印砂浆时采用的搅拌速率为200-240r/min。

  18、在第二方面,本发明提供了一种环保型3d打印砂浆,其采用所述的环保型3d打印砂浆的制备方法制备得到。

  20、(1)本发明提供的一种环保型3d打印砂浆的制备方法,不仅能够回用alc固体废弃物,解决alc固体废弃物亟待处理的问题,还能够制备得到密实性、力学强度和耐热性能均被改善的3d打印砂浆材料。具体的,在干粉原料中采用的alc粉为alc固体废弃物去除钢筋后的粉末,实现了alc固体废弃物的回用;在alc粉中含有如下水化产物:托勃莫来石、硬硅酸钙石、斜方晶石和水化硅酸钙,这些水化产物均具有致密的微观结构,使得alc粉掺入环保型3d打印砂浆后有助于填充砂浆材料中的孔隙,改善砂浆的微观结构,提高砂浆的密实性和力学强度,增加耐久性;同时,水化产物中的托勃莫来石耐高温达500℃,硬硅酸钙石可在800-1000℃高温下保持稳定,斜方晶石甚至可以在1000℃以上高温下保持结构稳定,水化硅酸钙可以在300℃以上高温下保持结构稳定,因此,掺入alc粉还能够提高砂浆材料的耐热性能;另外,alc粉经45μm方孔筛筛余不大于15%,使得alc粉颗粒细小均匀,更容易填充砂浆中的微小空隙,使得砂浆的微观结构更加均匀,密实性更好,进一步提高力学强度,增加耐久性。

  21、(2)本发明在环保型3d打印砂浆的制备方法中还采用了纳米级二氧化硅,不仅能够加速水泥水化反应,缩短凝结时间,提高施工速度,还能够提高砂浆的力学性能和耐久性能。具体的,纳米级二氧化硅能够与普通硅酸盐水泥水化产生的氢氧化钙反应生成硅酸钙凝胶,加速水泥水化反应,缩短凝结时间,提高施工速度;另外,纳米级二氧化硅颗粒细小均匀,更容易填充砂浆中的微小空隙,使得砂浆的密实性更好,进一步提高力学强度,增加耐久性。

  2.根据权利要求1所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述alc粉的获取步骤包括:

  3.根据权利要求1所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述石英砂颗粒为40-70目,含泥量不大于0.5%。

  4.根据权利要求1所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述膨胀剂包括硫铝酸钙。

  5.根据权利要求1所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述纤维包括玄武岩纤维;所述玄武岩纤维的单丝直径为15-18μm,纤维长度为3-9mm,密度为2.8-3.3g/cm3。

  6.根据权利要求1所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5-52.5mpa;所述硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5-52.5mpa。

  7.根据权利要求1-6任一项所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述混合液包括以下原料组分:纳米增强材料5-20份、羟丙基甲基纤维素醚1-3份、减水剂0.5-5份、消泡剂0.5-5份和水50-150份;将所述混合液中的各原料组分混匀制备得到所述混合液;所述纳米增强材料包括纳米级二氧化硅。

  8.根据权利要求7所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,所述减水剂包括聚羧酸减水剂;所述聚羧酸减水剂的减水率不低于25%;所述消泡剂包括聚醚类消泡剂。

  9.根据权利要求7所述的环保型3d打印砂浆的制备方法,其特征在于,混匀制备所述干粉时采用的搅拌速率为200-240r/min;混匀制备所述混合液时采用的搅拌速率为200-240r/min;混匀制备所述环保型3d打印砂浆时采用的搅拌速率为200-240r/min。

  10.一种环保型3d打印砂浆,其特征在于,采用如权利要求7所述的环保型3d打印砂浆的制备方法制备得到。

  本发明涉及砂浆材料技术领域,具体涉及一种环保型3D打印砂浆及其制备方法。该3D打印砂浆由该制备方法制得。888集团官网入口该制备方法包括分别制备干粉和混合液;所述干粉包括以下原料组分:普通硅酸盐水泥250‑400份、硫铝酸盐水泥30‑250份、ALC粉25‑75份、石英砂400‑600份、膨胀剂20‑60份和纤维2‑8份;将所述干粉中的各原料组分混匀制备得到所述干粉;所述ALC粉为ALC固体废弃物去除钢筋后的粉末;将所述干粉和所述混合液混匀得到环保型3D打印砂浆。本发明不仅能够回用ALC固体废弃物,解决ALC固体废弃物亟待处理的问题,还能够制备得到密实性、力学强度和耐热性能均被改善的3D打印砂浆材料。

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