一种粉末粘结3D打印类软岩碱激发材料及应用方法技术

本发明专利技术为一种粉末粘结3D打印类软岩碱激发材料及应用方法，该碱激发材料按重量份数计，其组成和含量分别为：0.6～1.3份粉煤灰、0.6～1.3份高炉矿渣粉、0.05～0.15份硅灰、0.4～0.6份石英粉、0.1～0.2份石灰石粉、0.005～0.02份黏土、0.05～0.2份碱激发剂粉末、0.01～0.05份PVA粉末、0.002～0.005份甘油、0.002～0.005份冷却液、0.2～0.4份水。所述碱激发材料能实现软岩力学特性模拟模型的打印，在步骤(4)打印完以后能在2h以内顺利取出，同时28天抗压强度达到10MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
一种粉末粘结3D打印类软岩碱激发材料及应用方法
本专利技术涉及岩土工程和无机材料领域，具体来说，是涉及一种粉末粘结3D打印类软岩碱激发材料及应用方法，该碱激发材料用于软岩力学特性模拟。
技术介绍
软岩体结构是重大基础设施和能源工程中常见结构，研究软岩体结构灾变机理和破坏特征是确保重大基础设施和能源工程安全的基础。物理模型试验是岩土工程领域主要的研究手段，然而，由于软岩体中同时存在裂隙等不连续体和面，目前国际上尚没有成熟的方法制作软岩体的三维物理模型。3D打印技术是一种近年来兴起的，包括诸多方面前沿技术知识，具有高科技含量的制造技术，该技术具有极高的灵活性和自动化程度，已经在生物医疗、航天航空、模具制造、电子信息制造、汽车制造等领域。其中粉末黏合3D打印技术为应用较广的技术之一。该技术是首先铺设粉末，然后向平铺的粉末上喷射粘结剂使粉末粘结硬化，重复此过程，层层堆积，最终得到所需的三维物体。采用粉末黏合3D打印技术制备软岩体物理模型具有较大潜力，研发可以模拟软岩等力学特性的3D打印材料是制备上述物理模型的基础。中国专利CN104230289本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉末粘结3D打印类软岩碱激发材料，其特征在于，该碱激发材料按重量份数计，其组成和含量分别为：/n0.6～1.3份粉煤灰、0.6～1.3份高炉矿渣粉、0.05～0.15份硅灰、0.4～0.6份石英粉、0.1～0.2份石灰石粉、0.005～0.02份黏土、0.05～0.2份碱激发剂粉末、0.01～0.05份PVA粉末、0.002～0.005份甘油、0.002～0.005份冷却液、0.2～0.4份水。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉末粘结3D打印类软岩碱激发材料，其特征在于，该碱激发材料按重量份数计，其组成和含量分别为：
0.6～1.3份粉煤灰、0.6～1.3份高炉矿渣粉、0.05～0.15份硅灰、0.4～0.6份石英粉、0.1～0.2份石灰石粉、0.005～0.02份黏土、0.05～0.2份碱激发剂粉末、0.01～0.05份PVA粉末、0.002～0.005份甘油、0.002～0.005份冷却液、0.2～0.4份水。


2.根据权利要求1所述的碱激发材料，其特征在于，所述粉煤灰的最大粒径不大于0.1mm；高炉矿渣粉的最大粒径不大于0.1mm；所述硅灰的细度为1500-2000目；所述的石英粉的最大粒径不大于0.6mm；所述石灰石粉的最大粒径不大于0.3mm；所述黏土的最大粒径不大于0.1mm；所述的碱激发粉末的最大粒径不大于0.1mm；所述的PVA粉末为300-400目。


3.根据权利要求1所述的碱激发材料，其特征在于，所述黏土为凹凸棒土、高岭土中的至少一种，黏土粒径为纳米级。


4.根据权利要求1所述的碱激发材料，其特征在于，所述的碱激发剂粉末为偏硅酸钠、硅酸钠粉末、硅酸钾粉末、氢氧化钠粉末和氢氧化钾粉末中的一种或几种，硅酸钾和硅酸钠的模数为1.5-3.3；所述的冷却液为无水乙醇或异丙醇；所述的PVA粉末为可再分散乳胶粉。


5.根据权利要求1所述的碱激发材料，其特征在于，该碱激发材料用于软岩力学特性模拟中。


6.一种权利要求1-5任一所述碱激发材料的应用方法，进行粉末黏合3D打印，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国伟，李之建，王里，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12