一种用于建筑3D打印的水泥基材料制造技术

本发明专利技术提供了一种用于建筑3D打印的水泥基材料，由以下重量份的组分制得：复配水泥20‑40份；矿物掺合料5‑10份；细集料20‑50份；促凝早强剂4‑6份；改性碳纤维2‑4份；羟丙甲基纤维素醚2‑4份；流变增强剂1‑2份；消泡剂1‑2份；减水剂1‑2份。本发明专利技术提供的用于建筑3D打印的水泥基材料施工性能好，操作简便，可操作时间长，具有较高的早期强度，后期强度持续发展，可达到建筑结构设计要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于建筑3D打印的水泥基材料
本专利技术属于建筑材料领域，特别涉及一种用于建筑3D打印的水泥基材料。
技术介绍
混凝土是以胶凝材料为基体材料将其中的骨料颗粒粘结在一起所组成的无机复合材料，是目前应用最为广泛的建筑材料。混凝土建筑传统施工工艺流程多，所需的施工周期长，所耗费的人力与物力大。应用3D打印工艺进行建筑的建造有着更多的优势:首先，在成型工艺过程中无需模具，从而减少了模具费用的开销，并且可以完成特殊形状构件的成型；其次，整个过程可以完全采用机器施工，减少工人的数量，进而减少了劳动力的开销；再次，施工速度快，因为以机器人为主的施工方式可以提高施工效率，从而缩短了施工周期；最后，可以实现环保施工，采用3D打印工艺不会有过多的建筑废弃副产品生成，进而减少噪音、建筑垃圾和粉尘的污染。经过20余年的发展，3D打印建造技术已经取得了一些阶段性的成果，目前比较成熟的建造方法主要是3种：“D型”(D-shape)、轮廓工艺(ContourCrafting)和混凝土打印(ConcretePrinting)。其中“D型”使用的是沙砾粉末材料，而轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：由以下重量份的组分制得：/n复配水泥 20-40份；/n矿物掺合料 5-10份；/n细集料 20-50份；/n促凝早强剂 4-6份；/n改性碳纤维 2-4份；/n羟丙甲基纤维素醚 2-4份；/n流变增强剂 1-2份；/n消泡剂 1-2份；/n减水剂 1-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：由以下重量份的组分制得：
复配水泥20-40份；
矿物掺合料5-10份；
细集料20-50份；
促凝早强剂4-6份；
改性碳纤维2-4份；
羟丙甲基纤维素醚2-4份；
流变增强剂1-2份；
消泡剂1-2份；
减水剂1-2份。


2.根据权利要求1所述的一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：所述复配水泥为质量比(5-8):1的硫酸铝盐水泥和硅酸盐水泥的混合物。


3.根据权利要求1所述的一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：所述矿物掺合料为矿渣粉、粉煤灰、高炉矿渣中的一种或两种以上的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：所述促凝早强剂，包括由以下单体聚合而成的无规共聚物：60-70重量份的不饱和聚醚，15-25重量份的不饱和羧酸或不饱和羧酸盐，3-20重量份的极性不饱和单体；还包括：10-20份壳聚糖包覆的氟铝酸钙。


5.根据权利要求4所述的一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：所述壳聚糖包覆的氟铝酸钙由(1-2)：1：(1-2)的氟铝酸钙、壳聚糖和环氧氯丙烷制得，其制备方法，包括以下步骤：恒温条件下，在壳聚糖乙酸水溶液中依次氟铝酸钙和环氧氯丙烷，保温搅拌反应，即得壳聚糖包覆的氟铝酸钙。


6.根据权利要求4所述的一种用于建筑3D打印的水泥基材料，其特征在于：所述无规共聚物的制备方法，包括以下步骤：将不饱和聚醚、不饱和羧酸或不饱和羧酸盐、极性不饱和单体加入反应釜中，60-80℃恒温搅拌，加入引发剂，升温至80-90℃继续反应4-5h，再加入配合剂，冷却，中和，即得；
所述不饱和聚醚是由质量比1:2至2:1的化合物A与化合物B制得：



其制备方法包括以下步骤：
将化合物A和化合物B加入压力反应装置中，并加入溶剂环己烷、乙醇钠、环氧乙烷，160-170℃、2-3atm的条件下搅拌反应3-6h；降温至30-40℃，加入冰醋酸调pH至6.0-7.5，即得；
所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸、马来酸或琥珀酸；所述不饱和羧酸盐为甲基丙烯酸的碱金属盐、马来酸的碱金属盐或琥珀酸的碱金属盐；
所述极性不饱和单体为甲基丙烯磺酸钠；
所述引发剂为过硫酸铵，引发剂的加入量为反应物总量的0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周栋梁，秦玉娇，
申请(专利权)人：南京博科新材料产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32