【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印材料领域，具体涉及一种粘土基3d打印特种砂浆及其制备方法。
技术介绍
1、3d打印技术，也称为增材制造技术，因其无需任何模具或机械加工、能直接根据计算机图形数据生产零件、适用于各种复杂结构等特点，受到国内外专家学者越来越多的关注。随着不断的研究与发展，3d打印技术已逐步应用于传统制造业、医疗行业、文物保护、土木工程、航空航天等诸多领域。
2、3d打印特种砂浆按照其硬化机理及原材料构成主要分为水泥基、石膏基和粘土基三种，相对于水泥砂浆而言，其硬化机理的灵活性使其对在水泥基材料中难以应用的工业固废亦有较强的吸纳能力。
3、水玻璃碱渣是在水玻璃生产过程中固相溶解后生产的沉淀物，沉淀物主要由晶态二氧化硅和硅酸钠水合物组成，还有部分硅酸钙及氢氧化钙。这种工业废渣易磨性较好，适宜制备成粉体，但由于硅酸钠水合物会加速硅酸盐水泥的凝结硬化,使水泥凝结时间大幅度缩短,降低水泥的28d强度，难以直接作为掺和料应用于混凝土中或作为混合材应用于水泥生产中。并且硅酸钠水合物中含有大量的氧化钠，因此这种工业废渣也不适宜硅质原料配制生料入窑煅烧，至今这种工业废渣的综合利用率依然趋近与零。
4、在粘土基3d打印特种砂浆中，粘土原料部分失水，粘土中伴生中一定数量的偏高岭土(高岭土是粘土中一种，经过煅烧脱水后形成偏高岭土)，而硅酸钠对偏高岭土等地聚合物材料具有良好的激发作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种粘土基3d打印特种
2、为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于：以重量份数计，包括
4、
5、优选的，所述粘土为红粘土。
6、优选的，所述砂为石英砂或河砂中的一种，细度为50～100目。
7、优选的，所述pp纤维的长度为6～12mm。
8、优选的，所述水玻璃碱渣为水玻璃生产过程中固相溶解后生产的沉淀物，所述沉淀物包括晶态二氧化硅和硅酸钠水合物。
9、优选的，所述粉煤灰为电厂所产统灰，烧失量2.76％。
10、优选的，所述减水剂为阳离子型聚羧酸粉剂减水剂，减水率为25％。
11、本专利技术的粘土基3d打印特种砂浆，采用粘土(含有一定量偏高岭土，偏高岭土具有超强的可塑性)作为主要原料之一，利用粘土超强的可塑性使砂浆具有较好的挤出性和可成型能力，粘土基3d打印特种砂浆与其他3d打印材料比具有更高的挤出性和3d打印能力，更高的早期强度，3天强度可达30mpa左右。而且充分利用工业废渣—水玻璃碱渣，作为地聚物反应的激发剂，解决水玻璃碱渣—工业废渣利用率极低的问题，实现了资源综合利用，消除了碱渣污染自然环境的问题，兼具生态效益和经济效益，且制备的3d打印砂浆具有较高的抗压强度和优异的打印施工性能。
12、本专利技术还提供一种上述技术方案中任意一种所述的粘土基3d打印特种砂浆的制备方法，包括以下步骤：
13、s1:将粘土、砂、粉煤灰和氧化钙进行预混合，得到混合料；
14、s2:在s1得到的混合料中加入水和水玻璃碱渣，搅拌，发生地聚物反应，反应式如下：
15、na2sio3+cao+h2o＝casio3+2naoh；
16、s3:继续加入pp纤维，再搅拌，得到粘土基3d打印特种砂浆。
17、优选的，在s1之前对粘土进行高温煅烧预处理，s1中所用的粘土的颗粒细度为800～2000目。
18、优选的，在s2之前对水玻璃碱渣进行粉磨预处理，s2中所用的水玻璃碱渣粉磨至比表面积400～450㎡/kg。
19、本专利技术的粘土基3d打印特种砂浆的制备方法，采用分步混合的方式，在s1中先将各种干粉料充分混合，可以减小后续s2、s3的混拌难度，在s2中加入水和水玻璃发生地聚物反应，同时搅拌使之化学反应充分，在最后的s3中加入pp纤维，从而不影响s1、s2的混合和反应，避免s1、s2搅拌过程中出现结团，不易分散等问题。
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1.一种粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：以重量份数计，包括
2.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：所述粘土为红粘土。
3.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：所述砂为石英砂或河砂中的一种，细度为50～100目。
4.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：所述PP纤维的长度为6～12mm。
5.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：所述水玻璃碱渣为水玻璃生产过程中固相溶解后生产的沉淀物，所述沉淀物包括晶态二氧化硅和硅酸钠水合物。
6.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：所述粉煤灰为电厂所产统灰，烧失量2.76％。
7.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆，其特征在于：所述减水剂为阳离子型聚羧酸粉剂减水剂，减水率为25％。
8.一种权利要求1-7任一所述的粘土基3D打印特种砂浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆的制备方法，其特征在于
10.根据权利要求1所述的粘土基3D打印特种砂浆的制备方法，其特征在于：在S2之前对水玻璃碱渣进行粉磨预处理，S2中所用的水玻璃碱渣粉磨至比表面积400～450㎡/kg。
...【技术特征摘要】
1.一种粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于：以重量份数计，包括
2.根据权利要求1所述的粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于：所述粘土为红粘土。
3.根据权利要求1所述的粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于：所述砂为石英砂或河砂中的一种，细度为50～100目。
4.根据权利要求1所述的粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于：所述pp纤维的长度为6～12mm。
5.根据权利要求1所述的粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于：所述水玻璃碱渣为水玻璃生产过程中固相溶解后生产的沉淀物，所述沉淀物包括晶态二氧化硅和硅酸钠水合物。
6.根据权利要求1所述的粘土基3d打印特种砂浆，其特征在于...
【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：
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