一种3D打印机制砂混凝土材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种3D打印机制砂混凝土材料及其制备方法和应用，该3D打印机制砂混凝土材料包括：a水泥；b机制骨料；c外加剂；d矿粉；e超细矿物微珠；f硅铝质黏土；g水。本发明专利技术通过材料组成优化，增大了机制砂在3D打印混凝土中的掺量；并使用球形和片状的矿物掺合料，解决了3D打印机制砂混凝土流动性不适宜、开放时间短及建造性低等问题。本发明专利技术通过机制砂级配调控、优化混凝土材料组成等方式，提高了机制砂在3D打印混凝土中的掺量；并配合使用球状（超细矿物微珠）和片状（硅铝质黏土）的矿物掺合料，改善了机制砂特性对3D打印混凝土性能的不利影响，显著提高了机制砂混凝土材料的可打印性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机制砂混凝土材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及混凝土制备
，具体为一种用于3D打印的机制砂混凝土。

技术介绍

[0002]建筑3D打印技术是基于数字三维模型，采用逐层叠加材料的方式，直接制造与数字模型完全一致的物理实体的智能制造方法。该技术具有操作简单化、施工自动化、用料精细化等特点，能极大缩短建造工期，提高施工效率。采用机制砂混凝土作为“油墨材料”的建筑3D打印技术，不仅能降低该技术的建造成本，而且能解决当下天然砂紧缺的状况。但是，机制砂棱角多，球形度差，针片状颗粒较多，较高掺量下会对3D打印混凝土的流动性、挤出性、开放时间和建造性产生较大影响。因此，建筑3D打印技术若采用机制砂来有效降低打印成本，则需要对机制砂特性及其混凝土的可打印性能进行专门研究和调控。
[0003]本专利技术通过机制砂级配调控、优化混凝土材料组成等方式，提高了机制砂在3D打印混凝土中的掺量；并配合使用球状(超细矿物微珠)和片状(硅铝质黏土)的矿物掺合料，改善了机制砂特性对3D打印混凝土性能的不利影响，显著提高了机制砂混凝土材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的机制砂混凝土材料，其特征在于：包括下述重量百分比的组分：7%~45%的水泥、20%~50%的机制砂、0.5%~35%的碎石骨料、0.1%~2.0%的减水剂、0.05
‰
~0.4
‰
增稠剂、0.1%~2.0%的早强剂、0.5%~15%的矿粉、0.5%~20%的超细矿物微珠、3%~40%的硅铝质黏土及6%~20%的水。2.根据权利要求1所述的用于3D打印的机制砂混凝土材料，其特征在于：所述混凝土材料的水胶比为0.3~0.35。3.根据权利要求1所述的用于3D打印的机制砂混凝土材料，其特征在于：所述水泥为P.O42.5，水泥比表面积为300~500m2/kg，80μm筛筛余量为0.8%~1.5%；所述机制砂粒径为0.075~5.0mm，表观密度为2000~2900kg/m3，松散堆积孔隙率为25%~55%，MB值为1.2~2.4，泥块含量为1.0%~1.8%，有机物检测合格。4.根据权利要求1所述的用于3D打印的机制砂混凝土材料，其特征在于：所述碎石骨料由岩石机械破碎制得，粒径为5~12mm；所述减水剂的减水率为20%~50%，含气量为1.5%~6.0%，固体含量为30%~35%，PH值为7.0~9.0；所述增稠剂的粘度为90000~120000mPa
·
s，干燥失重率为≤6.0%，PH值为5.0~9.0，凝胶温度为50.0~55.0℃；所述早强剂的含水率为≤5.0%，1.18mm筛筛余量为≤1.0%。5.根据权利要求1所述的用于3D打印的机制砂混凝土材料，其特征在于：所述矿粉密度为2.5~3.5g/cm3，比表面积为500~650m2/kg，流动度比为95%~110%，含水量为0.3%~0.9%。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，朱文轩，张云升，陈文龙，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：