一种基于3D打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料及其制备方法技术

技术编号:46251981 阅读:8 留言:0更新日期:2025-08-29 19:59
本发明专利技术属于复合材料技术领域,提供了一种基于3D打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料及其制备方法,包括:对聚乙烯醇纤维依次进行偶联剂改性、聚多巴胺包覆和壳聚糖‑明胶复合胶体包覆处理,得到改性聚乙烯醇纤维;对玄武岩纤维进行化学刻蚀,得到改性玄武岩纤维;将改性聚乙烯醇纤维和改性玄武岩纤维加入基础砂浆中,混合均匀后得到复合砂浆;将复合砂浆注入3D打印设备中进行逐层打印,每打印一层后在打印成型的砂浆基体层表面喷涂界面处理剂,随后进行梯度养护固化。本发明专利技术构建了纤维增强体系与层间滑移互锁结构的双重增效机制,从微观界面改性与宏观结构设计两个层面突破了传统水泥基材料的强度和韧性无法兼顾的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料,涉及一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料及其制备方法。


技术介绍

1、近年来,随着建筑行业对高效、可持续和多功能材料的需求日益增长,轻质建筑材料因其在降低结构荷载、提升施工效率及减少资源消耗等方面的优势而备受关注。然而,传统轻质材料(如泡沫混凝土、陶粒混凝土等)普遍存在力学性能不足、抗裂性差、耐久性有限等问题,尤其在复杂建筑结构中难以满足高强度与轻量化的双重要求。此外,现有纤维增强材料多采用单一类型纤维(如钢纤维、玻璃纤维或合成纤维),虽能部分改善基体性能,但单一纤维的增韧、抗拉及抗冲击效果存在局限性,且纤维与基体间的界面结合不足易导致应力集中,影响材料整体性能。

2、与此同时,3d打印技术为建筑行业提供了快速成型、定制化设计和减少材料浪费的新途径。然而,现有3d打印建筑材料面临以下瓶颈:一方面,传统打印材料(如普通水泥基材料或聚合物)的可挤出性、层间粘结强度和硬化速度难以平衡,易出现打印过程中坍塌、层间剥离或收缩开裂等问题;另一方面,现有纤维增强打印材料中,纤维的长径比、分散均匀性及取向控制缺乏有效调控手段,导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于3D打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(Ⅰ)中,所述改性聚乙烯醇纤维采用如下方法制备得到:

3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述聚乙烯醇纤维的长度为6~8mm;

4.根据权利要求2所述的一种基于3D打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述壳聚糖溶液由壳聚糖和乙酸溶液组成;

5.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(ⅰ)中,所述改性聚乙烯醇纤维采用如下方法制备得到:

3.根据权利要求2所述的一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述聚乙烯醇纤维的长度为6~8mm;

4.根据权利要求2所述的一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述壳聚糖溶液由壳聚糖和乙酸溶液组成;

5.根据权利要求1所述的一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方法,其特征在于,步骤(ⅰ)中,所述改性玄武岩纤维采用如下方法制备得到:

6.根据权利要求1所述的一种基于3d打印的掺有混合纤维的轻质建筑材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈万清王雨甘其利孙俊霞黄小亚雷远丰
申请(专利权)人:重庆建筑科技职业学院
类型:发明
国别省市:

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