【技术实现步骤摘要】
本申请涉及3d打印混凝土，具体为一种轻质3d打印混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、建筑3d打印技术是一种新型建造技术，通过将数字建筑模型转化为打印路径，控制建筑材料逐层挤出，实现建筑实体的建造，具有节省材料、时间和人力，可实现复杂结构定制化的优势。建筑3d打印所需的3d打印混凝土和普通混凝土相比，需要具有一定的工作性能，如一定的流动性和建造性(挤出后保持稳定)。
2、目前常见的3d打印混凝土，其密度和普通混凝土接近，通常在2000kg/m3以上，这一方面造成了很大的负重，需要打印设备具有较强的承载力，在搅拌、泵送、打印喷头移动和挤出时也需要更高的能耗；另一方面使得打印出的建筑构件重量过重，导致一些悬空结构的难以实现打印。
3、使用轻质材料替换砂石等常规骨料，是降低材料密度、开发轻质3d打印混凝土的有效路径。目前公开号为cn115974581a、cn115872703a、cn115010436a以及cn114591059a的专利申请文件已经公开了所用的轻质骨料有陶砂/陶粒，公开号为cn112876165b、cn114751699a以及cn114751768b的专利申请文件公开了空心玻璃微珠，公开号为cn114890759a的专利申请文件公开了使用木材。这些技术方案仅使用轻质材料作为部分骨料，其余骨料为砂、石等较重的常规骨料，拌合的3d打印混凝土密度通常在1700kg/m3以上，对材料的减重程度有限。这主要有以下方面原因：第一，3d打印混凝土流动性强，在泵送、挤出时处于流态化状态，轻质骨料加入量过多容易因为
4、申请内容
5、本申请的目的在于提供一种轻质3d打印混凝土及其制备方法，可以防止轻质骨料在3d打印混凝土中因浮力发生离析，同时保证在较高轻质骨料加入量下材料的打印性能和力学性能。
6、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种轻质3d打印混凝土，包括以下质量份数配比的组分：水泥200-300份、粉煤灰50-150份、矿粉50-100份，若干粒径的粉煤灰漂珠130-160份、增强纤维2-4份、减水剂1-2份、保水增稠剂0.5-1份、流变调节剂1-10份和水50-80份。经过多次实验证明，本配方的轻质3d打印混凝土的强度可达40mpa，并且可有效防止轻质骨料因浮力在混凝土浆体中离析。
7、优选的，若干粒径的粉煤灰漂珠为150份。
8、优选的，若干粒径的粉煤灰漂珠表观密度为600-800kg/m3，由20-40目、40-80目以及80-120目三种不同的粒径范围的粉煤灰漂珠按照特定比例复配得到。
9、优选的，还包括缓凝剂0.5-1份和速凝剂1-5份。
10、优选的，缓凝剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠以及酒石酸钠中的至少一种；所述速凝剂为铝酸钠、碳酸钠、氧化钙以及硅酸钠中的至少一种。
11、优选的，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥和铝酸盐水泥中的至少一种；所述粉煤灰为1级粉煤灰；所述矿粉活性系数在s95及以上；所述增强纤维为玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维以及聚丙烯纤维中的至少一种；所述减水剂为高性能聚羧酸减水剂、萘磺酸盐减水剂以及氨基磺酸盐减水剂中的一种；所述保水增稠剂为预糊化淀粉、淀粉醚以及非离子型纤维素醚中的至少一种；所述流变调节剂为硅酸镁铝和凹凸棒土中的至少一种。
12、本申请还提供一种轻质3d打印混凝土的制备方法，包括以下步骤：
13、步骤一：根据需要配制的轻质3d打印混凝土的质量，按照材料质量份数配比确定所需若干粒径的粉煤灰漂珠的质量，按照特定比例混合20-40目、40-80目以及80-120目三种不同粒径范围的粉煤灰漂珠；
14、步骤二：配制以溶质为硫酸钠、硫酸钾、偏硅酸钠、氢氧化钠以及碳酸钠中的至少一种，溶质质量分数为2-8％的碱激发溶液，碱激发溶液总重量为若干粒径的粉煤灰漂珠干重的2-4倍；
15、步骤三：将步骤一得到的粉煤灰漂珠与步骤二得到的碱激发溶液混合并使用超声波发生器或超声波清洗槽进行超声处理2-3小时，将粉煤灰漂珠捞出并沥干水分，得到经过超声处理的粉煤灰漂珠；
16、步骤四：将保水增稠剂0.5-1份和流变调节剂1-10份与20-40份的水混合并搅拌，直到固体消失，随后继续加水10-60份并搅拌均匀，得到预溶有保水增稠剂和流变调节剂的水；
17、步骤五：将水泥200-300份、粉煤灰50-150份、矿粉50-100份、增强纤维2-4份和减水剂1-2份与步骤三得到的超声处理的粉煤灰漂珠加入强制式搅拌机搅拌混合，混合均匀后加入步骤四得到的预溶有保水增稠剂和流变调节剂的水，继续搅拌10-30min，得到轻质3d打印混凝土。
技术实现思路
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1.一种轻质3D打印混凝土，其特征在于：包括以下质量份数配比的组分：水泥200-300份、粉煤灰50-150份、矿粉50-100份，若干粒径的粉煤灰漂珠130-160份、增强纤维2-4份、减水剂1-2份、保水增稠剂0.5-1份、流变调节剂1-10份和水50-80份。
2.根据权利要求1所述的一种轻质3D打印混凝土，其特征在于：若干粒径的粉煤灰漂珠为150份。
3.根据权利要求1或2所述的一种轻质3D打印混凝土，其特征在于：所述若干粒径的粉煤灰漂珠表观密度为600-800kg/m3，由20-40目、40-80目以及80-120目三种不同的粒径范围的粉煤灰漂珠按照特定比例复配得到。
4.根据权利要求3所述的一种轻质3D打印混凝土，其特征在于：还包括缓凝剂0.5-1份和速凝剂1-5份。
5.根据权利要求4所述的一种轻质3D打印混凝土，其特征在于：所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠以及酒石酸钠中的至少一种；所述速凝剂为铝酸钠、碳酸钠、氧化钙以及硅酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种轻质3D打印混凝土，其特征在于：所述水
7.一种轻质3D打印混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种轻质3d打印混凝土，其特征在于：包括以下质量份数配比的组分：水泥200-300份、粉煤灰50-150份、矿粉50-100份，若干粒径的粉煤灰漂珠130-160份、增强纤维2-4份、减水剂1-2份、保水增稠剂0.5-1份、流变调节剂1-10份和水50-80份。
2.根据权利要求1所述的一种轻质3d打印混凝土，其特征在于：若干粒径的粉煤灰漂珠为150份。
3.根据权利要求1或2所述的一种轻质3d打印混凝土，其特征在于：所述若干粒径的粉煤灰漂珠表观密度为600-800kg/m3，由20-40目、40-80目以及80-120目三种不同的粒径范围的粉煤灰漂珠按照特定比例复配得到。
4.根据权利要求3所述的一种轻质3d打印混凝土，其特征在于：还包括缓凝剂0.5-1份和速凝剂1-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨博豪，张永虹，王欣欣，刘涛，
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：
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