一种建筑3D打印材料以及混凝土制造技术

本申请提供一种建筑3D打印材料以及混凝土，属于建筑3D打印技术领域。以重量份计，建筑3D打印材料包括骨料50～60份、水硬性胶凝材料20～35份、活性掺合料10～20份、纤维0.2～0.5份、减水剂0.05～1份、粘度改性剂0.01～0.05份、表面活性剂0.15～1.5份以及水9.6～20.35份，该建筑3D打印材料能够兼顾满足在不同季节下的水化硬化要求，从而保证最终制得的3D建筑产品具有较高的抗压强度。产品具有较高的抗压强度。产品具有较高的抗压强度。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑3D打印材料以及混凝土


[0001]本申请涉及建筑3D打印
，具体而言，涉及一种建筑3D打印材料以及混凝土。

技术介绍

[0002]建筑3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，通过将材料进行逐层叠加的方式完成实体结构的制造技术，建筑3D打印技术因具有建造高效、经济环保、精准加工、自由设计等优点而得到广泛的关注和推广。
[0003]但是，现有的建筑3D打印材料难以兼顾满足在不同季节下的水化硬化要求，导致最终制得的3D建筑产品的抗压强度受到影响。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种建筑3D打印材料以及混凝土，能够兼顾满足在不同季节下的水化硬化要求，从而保证在不同季节下最终制得的3D建筑产品均具有较高的抗压强度。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种建筑3D打印材料，以重量份计，包括以下类型：
[0007]骨料50～60份、水硬性胶凝材料20～35份、活性掺合料10～20份、纤维0.2～0.5份、减水剂0.05～1份、粘度改性剂0.01～0.05份、表面活性剂0.15～1.5份以及水9.6～20.35份。
[0008]上述技术方案中，建筑3D打印材料中含有多种特定类型的原料，同时，将多种类型的原料的用量分别限定在特定范围，相较于现有建筑3D打印材料，本申请实施例提供的建筑3D打印材料能够兼顾满足在不同季节下的水化硬化要求，从而保证在不同季节下最终制得的3D建筑产品均具有较高的抗压强度。/>[0009]在一些可选的实施方案中，建筑3D打印材料满足以下条件A和/或B：
[0010]A，水硬性胶凝材料为普通硅酸盐水泥；
[0011]B，减水剂为普通型聚羧酸高性能减水剂。
[0012]上述技术方案中，将水硬性胶凝材料限定为特定类型，相较于采用其他类型的水硬性胶凝材料，更能满足建筑3D打印材料在春秋季节的水化硬化要求；同时，将减水剂限定为特定类型，相较于采用其他类型的减水剂，也能够更好地满足建筑3D打印材料在春秋季节的水化硬化要求。
[0013]在一些可选的实施方案中，以重量份计，包括以下类型：
[0014]骨料50～55份、普通硅酸盐水泥30～35份、活性掺合料15～20份、纤维0.2～0.4份、普通型聚羧酸高性能减水剂0.15～0.25份、粘度改性剂0.01～0.03份、表面活性剂0.15～0.5份以及水14.4～18.15份。
[0015]上述技术方案中，将建筑3D打印材料中的多种类型的原料的用量分别限定在特定
范围，相较于不在该范围内，能够更好地满足建筑3D打印材料在春秋季节的水化硬化要求，从而制备得到抗压强度更高的3D建筑产品。
[0016]在一些可选的实施方案中，建筑3D打印材料满足以下条件C和/或D：
[0017]C，水硬性胶凝材料为普通硅酸盐水泥和贝利特水泥的混合物；
[0018]D，减水剂为缓凝型聚羧酸高性能减水剂。
[0019]上述技术方案中，将水硬性胶凝材料限定为特定类型的混合体系，其中的贝利特水泥在同温度条件下的水化硬化体的3天以及7天的水化热比普通硅酸盐水泥的水化硬化体的水化热低10％～20％，添加贝利特水泥能够极大程度地抵消因为夏季高温引起的普通硅酸盐水泥的水化硬化体的3天以及7天的水化热的升高而导致的水化产物不能有序生长，从而保证夏季施工时建筑3D打印材料的水化硬化体的内部结构更加致密，相较于采用单一体系的普通硅酸盐水泥，更能满足建筑3D打印材料在夏季的水化硬化要求，进而保证最终制得的3D建筑产品具有更高的抗压强度；同时，将减水剂限定为特定类型的缓凝减水外加剂体系，其中的减水组分，在不降低建筑3D打印材料浆体的工作性的基础上，大约减水25％～30％，可大大提高建筑3D打印材料硬化体的各龄期强度。其中的缓凝组分中含有的OH
‑
、COOH
‑
等基团吸附在胶凝材料表面，因为基团表面携带的同性电荷，使水泥离子在短期内无法接触(电荷同性相斥的原理)，结果导致胶凝材料的凝结时间变长，可有效弥补夏季气温升高导致胶凝材料的凝结变快、凝结时间变短的缺陷，因此相较于采用其他类型的减水剂，也能够更好地满足建筑3D打印材料在夏季的水化硬化要求。
[0020]在一些可选的实施方案中，水硬性胶凝材料中，普通硅酸盐水泥和贝利特水泥的质量比为(3～7)：(3～7)。
[0021]上述技术方案中，将水硬性胶凝材料中的普通硅酸盐水泥和贝利特水泥的质量比限定在特定范围内，能够使得二者具有适宜的用量比，相较于不在该特定范围内，能够更大程度地抵消夏季高温引起的普通硅酸盐水泥的水化硬化体的3天以及7天的水化热的升高，进而保证最终制得的3D建筑产品具有更高的抗压强度。
[0022]在一些可选的实施方案中，以重量份计，包括以下类型：
[0023]骨料50～55份、普通硅酸盐水泥12～18份、贝利特水泥12～18份、活性掺合料15～20份、纤维0.2～0.5份、缓凝型聚羧酸高性能减水剂0.25～0.4份、粘度改性剂0.01～0.04份、表面活性剂0.15～0.6份以及水14.4～17份。
[0024]上述技术方案中，将建筑3D打印材料中的多种类型的原料的用量分别限定在特定范围，相较于不在该范围内，能够更好地满足建筑3D打印材料在夏季的水化硬化要求，从而制备得到抗压强度更高的3D建筑产品。
[0025]在一些可选的实施方案中，建筑3D打印材料满足以下条件E和/或F：
[0026]E，水硬性胶凝材料为普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的混合物；
[0027]F，减水剂为防冻型聚羧酸高性能减水剂。
[0028]上述技术方案中，将水硬性胶凝材料限定为特定类型的混合体系，其中的硫铝酸盐水泥在水化硬化早期能够通过形成钙矾石来提高混合体系的水化硬化体的早期强度，随后，其中的硅酸盐水泥能够通过快速形成水化C
‑
S
‑
H产物来进一步提高混合体系的水化硬化体强度，以使混合体系的水化硬化体具有较为致密的水化硬化产物结构，从而能够极大程度地抵消因为冬季低温引起的普通硅酸盐水泥的水化硬化体的3天以及7天的水化热的
降低而导致的水化产物生长过缓，从而保证冬季施工时建筑3D打印材料的水化硬化体的内部结构致密，相较于采用单一体系的普通硅酸盐水泥，更能满足建筑3D打印材料在冬季的水化硬化要求，进而保证最终制得的3D建筑产品具有更高的抗压强度；同时，将减水剂限定为特定类型的防冻减水外加剂体系，其中的减水组分在不降低建筑3D打印材料浆体的工作性的基础上，大约减水25％～30％，可大大提高建筑3D打印材料硬化体的各龄期强度。其中的防冻组分可有效降低建筑3D打印材料浆体在负温时的冰点、使得浆体内部产生的冰的数量显著减少甚至消失，产生的冻胀力随之大幅降低甚至没有，3D打印材料硬化体冻坏的风险大大降低甚至消除，因此相较于采用其他类型的减水剂，也能够更好地满足建筑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑3D打印材料，其特征在于，以重量份计，包括以下类型：骨料50～60份、水硬性胶凝材料20～35份、活性掺合料10～20份、纤维0.2～0.5份、减水剂0.05～1份、粘度改性剂0.01～0.05份、表面活性剂0.15～1.5份以及水9.6～20.35份。2.根据权利要求1所述的建筑3D打印材料，其特征在于，满足以下条件A和/或B：A，所述水硬性胶凝材料为普通硅酸盐水泥；B，所述减水剂为普通型聚羧酸高性能减水剂。3.根据权利要求2所述的建筑3D打印材料，其特征在于，以重量份计，包括以下类型：所述骨料50～55份、所述普通硅酸盐水泥30～35份、所述活性掺合料15～20份、所述纤维0.2～0.4份、所述普通型聚羧酸高性能减水剂0.15～0.25份、所述粘度改性剂0.01～0.03份、所述表面活性剂0.15～0.5份以及所述水14.4～18.15份。4.根据权利要求1所述的建筑3D打印材料，其特征在于，满足以下条件C和/或D：C，所述水硬性胶凝材料为普通硅酸盐水泥和贝利特水泥的混合物；D，所述减水剂为缓凝型聚羧酸高性能减水剂。5.根据权利要求4所述的建筑3D打印材料，其特征在于，所述水硬性胶凝材料中，所述普通硅酸盐水泥和所述贝利特水泥的质量比为(3～7)：(3～7)。6.根据权利要求4或5所述的建筑3D打...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永虹，周宇航，何丹，刘涛，费继东，
申请(专利权)人：北京空间智筑技术有限公司，
类型：发明
国别省市：