一种石膏基3D打印砂浆及其制备方法技术

一种石膏基3D打印砂浆及其制备方法，石膏基3D打印砂浆中循环流化床粉煤灰的重量份数为10～15份，石膏中SO3的重量份数为15～22份，砂的重量份数为45～55份，氢氧化钙的重量份数为1～2份，微硅粉的重量份数为3～4份，水的重量份数为10～15份，还加入木质素纤维和分散剂。石膏基3D打印砂浆的制备方法，依次包括循环流化床粉煤灰粉磨预处理步骤、胶凝材料制备步骤、干粉料制备步骤和打印砂浆制备步骤。本发明专利技术充分利用工业废弃物循环流化床粉煤灰，减少其造成的环境负担，并且制备形成的3D打印砂浆性能优良。浆性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种石膏基3D打印砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料工程的
，具体涉及一种石膏基3D打印砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着环境保护要求的进一步加强，各种工业废弃物的综合利用得到了广泛的关注。优质粉煤灰和矿粉在水泥混凝土行业广泛应用并成为了稀缺资源。
[0003]循环流化床粉煤灰在化学组成、矿物组成、性能表现上都与普通粉煤灰不同，循环流化床粉煤灰具有颗粒较粗、形貌不规则、f-CaO和SO3含量高，以及以硬石膏和石灰作为主要矿物组成等特点，大部分都不符合现有的技术标准和使用规范，因而难以直接应用在水泥混凝土中。因此，循环流化床粉煤灰利用率一直很低，其依然对环境造成沉重的负担。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能有效利用工业废弃物循环流化床粉煤灰来制备石膏基3D打印砂浆的方法及制备形成的石膏基3D打印砂浆材料。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种石膏基3D打印砂浆，包括循环流化床粉煤灰、石膏、砂、木质素纤维、氢氧化钙、微硅粉、分散剂和水，其中，所述循环流化床粉煤灰的重量份数为10～15份，所述石膏中SO3的重量份数为15～22份，所述砂的重量份数为45～55份，所述氢氧化钙的重量份数为1～2份，所述微硅粉的重量份数为3～4份，所述水的重量份数为10～15份。
[0007]优选的，还包括硼砂，所述硼砂的重量份数为0.01～0.03份；所述木质素纤维的重量份数为0.1～0.2份，所述分散剂的重量份数为0.01～0.05份。
[0008]优选的，所述石膏包括脱硫石膏和天然石膏，所述脱硫石膏和所述天然石膏中SO3的质量分数均为50％以上，所述脱硫石膏的重量份数为15～20份，所述天然石膏的重量份数为10～15份。
[0009]优选的，所述脱硫石膏的含水率低于10％；所述天然石膏的比表面积为400～500m2/kg。
[0010]优选的，所述循环流化床粉煤灰的比表面积为500～600m2/kg；所述砂的细度为40～70目；所述微硅粉中SiO2的含量为90％以上，所述微硅粉的比表面积为15000～20000m2/kg。
[0011]优选的，所述木质素纤维的长度小于6mm，灰分含量低于15％；所述分散剂为低浓型萘系减水剂，所述分散剂的减水率为15％以上。
[0012]一种石膏基3D打印砂浆的制备方法，包括如下步骤：
[0013]S1预处理：对循环流化床粉煤灰进行粉磨；
[0014]S2制备胶凝材料：粉磨后的循环流化床粉煤灰与石膏、氢氧化钙以及微硅粉混合搅拌至均匀，制得胶凝材料，其中，流化床粉煤灰的重量分数为10～15份，石膏中SO3的重量
份数为13-18份，氢氧化钙的重量份数为1～2份，微硅粉的重量份数为3～4份；
[0015]S3制备干粉料：向胶凝材料中加入砂混合，所述砂的重量份数为45～55份，再加入木质素纤维和分散剂，搅拌均匀，制得打印砂浆干粉料；
[0016]S4制备打印砂浆：打印砂浆干粉料加水搅拌均匀，所述水的重量份数为10～15份，制得石膏基3D打印砂浆。
[0017]优选的，在步骤S3中还加入硼砂，硼砂与木质素纤维和分散剂一起加入，所述硼砂的重量份数为0.01～0.03份；所述木质素纤维的重量份数为0.1～0.2份，所述分散剂的重量份数为0.01～0.05份。
[0018]优选的，所述S2制备胶凝材料中的石膏包括脱硫石膏和天然石膏，所述脱硫石膏中SO3的质量分数为50％以上，含水率为10％以下，所述脱硫石膏的重量份数为15～20份，所述天然石膏中SO3的质量分数为50％以上，比表面积为400～500m2/kg，所述天然石膏的重量份数为10～15份。
[0019]优选的，所述循环流化床粉煤灰粉磨至比表面积为500～600m2/kg；所述砂的细度为40～70目；所述微硅粉中SiO2的含量为90％以上，所述微硅粉的比表面积为15000～20000m2/kg；所述木质素纤维的长度小于6mm，灰分含量低于15％；所述分散剂为低浓型萘系减水剂，所述分散剂的减水率为15％以上。
[0020]优选的，步骤S4的涉及的反应式为：
[0021]CaO+H2O＝Ca(OH)2；
[0022]CaSO4+H2O＝CaSO4·
2H2O；
[0023]SiO2+xCa(OH)2+H2O＝xCaO
·
SiO2·
H2O；
[0024]A12O3+yCa(OH)2+H2O＝yCaO
·
A12O3·
H2O；
[0025]yCaO
·
A12O3·
H2O+CaSO4·
2H2O+H2O＝zCaO
·
A12O3·
CaSO4·
H2O。
[0026]本专利技术石膏基3D打印砂浆及其制备方法，充分利用工业废弃物循环流化床粉煤灰，并同时解决部分脱硫石膏的再利用问题，制备形成石膏基3D打印砂浆。不仅提高了对工业废弃物循环流化床粉煤灰的再利用率，减少其造成的环境负担，而且所制备形成的3D打印砂浆强度高、耐水性强，保温隔音效果好，在建筑行业中可广泛应用。
具体实施方式
[0027]以下结合给出的实施例，进一步说明本专利技术石膏基3D打印砂浆及其制备方法的具体实施方式。本专利技术石膏基3D打印砂浆及其制备方法不限于以下实施例的描述。
[0028]实施例一
[0029]本实施例提供一种石膏基3D打印砂浆的制备方法，包括如下步骤：
[0030]S1预处理：对循环流化床粉煤灰进行粉磨，优选粉磨至比表面积为500～600
㎡
/kg。
[0031]循环流化床粉煤灰为循环流化床锅炉烟道中所收集的粉煤灰，循环流化床粉煤灰的颗粒较粗、以不规则颗粒为主、f-CaO和SO3含量高，以及由于其采用的是喷钙脱硫法，因此在循环流化床粉煤灰中含有大量未反应的脱硫剂石灰和脱硫产物硬石膏。对循环流化床粉煤灰进行粉磨至其比表面积为500～600
㎡
/kg，循环流化床粉煤灰的比表面积越高，则反应活性越大，并且，循环流化床粉煤灰粉磨至该比表面积使其自身含有的f-CaO颗粒在后期
制备砂浆的过程中易于与水发生反应，从而消除f-CaO对砂浆及打印形成的建筑物安定性的不良影响。上述粉磨可以是立磨、管式磨、辊压机等多种方式，粉磨方式不限。
[0032]S2制备胶凝材料：粉磨后的循环流化床粉煤灰与石膏、氢氧化钙以及微硅粉混合搅拌至均匀，制得凝胶材料，其中，循环流化床粉煤灰的重量份数为12份，石膏中SO3的重量份数为15份，氢氧化钙的重量份数为1份，微硅粉的重量份数为3份。
[0033]为了进一步提高工业废弃物的利用率，降低本方法制备3D打印砂浆的成本，本步骤中的石膏可以是工业废料脱硫石膏与天然石膏的混合物，脱硫石膏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石膏基3D打印砂浆，其特征在于，包括循环流化床粉煤灰、石膏、砂、木质素纤维、氢氧化钙、微硅粉、分散剂和水，其中，所述循环流化床粉煤灰的重量份数为10～15份，所述石膏中SO3的重量份数为15～22份，所述砂的重量份数为45～55份，所述氢氧化钙的重量份数为1～2份，所述微硅粉的重量份数为3～4份，所述水的重量份数为10～15份。2.根据权利要求1所述的石膏基3D打印砂浆，其特征在于，还包括硼砂，所述硼砂的重量份数为0.01～0.03份；所述木质素纤维的重量份数为0.1～0.2份，所述分散剂的重量份数为0.01～0.05份。3.根据权利要求1所述的石膏基3D打印砂浆，其特征在于，所述石膏包括脱硫石膏和天然石膏，所述脱硫石膏和所述天然石膏中SO3的质量分数均为50％以上，所述脱硫石膏的重量份数为15～20份，所述天然石膏的重量份数为10～15份。4.根据权利要求3所述的石膏基3D打印砂浆，其特征在于，所述脱硫石膏的含水率低于10％；所述天然石膏的比表面积为400～500m2/kg。5.根据权利要求1所述的石膏基3D打印砂浆，其特征在于，所述循环流化床粉煤灰的比表面积为500～600m2/kg；所述砂的细度为40～70目；所述微硅粉中SiO2的含量为90％以上，所述微硅粉的比表面积为15000～20000m2/kg；所述木质素纤维的长度小于6mm，灰分含量低于15％；所述分散剂为低浓型萘系减水剂，所述分散剂的减水率为15％以上。6.一种石膏基3D打印砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1预处理：对循环流化床粉煤灰进行粉磨；S2制备胶凝材料：粉磨后的循环流化床粉煤灰与石膏、氢氧化钙以及微硅粉混合搅拌至均匀，制得胶凝材料，其中，流化床粉煤灰的重量分数为10～15份，石膏中SO3的重量份数为13-18份，氢氧化钙的重量份数为1～2份，微硅粉的重量份数为3～4份；S3制备干粉料：向胶凝材料中加入砂混合，所述砂的重量份数为45～55份，再加入木质素纤维和分散剂，搅拌均匀，制得打印砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋旭峰，
申请(专利权)人：博湃建筑科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：