[發明專利]一種3D打印的堿礦渣水泥混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201810103220.5
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108178567A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 周宗輝;王金邦;程新;杜鵬;劉裕
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B7/153;C04B7/14;B33Y70/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

1.一種3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是，由以下原料組成：固體顆粒物、堿激發劑、緩凝劑和水，所述堿激發劑質量為固體顆粒物質量的4%～10%，緩凝劑為固體顆粒物質量的0.5-3.5%，水為固體顆粒物質量的10%～45%。

2.根據權利要求1所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是：所述堿激發劑為固體堿，或固體堿與水玻璃的混合溶液。

3.根據權利要求2所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是：所述固體堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉的一種或幾種，所述混合溶液為固體堿與水玻璃混合后的模數為0.9-2.0溶液。

4.根據權利要求1所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是：所述緩凝劑為碳酸鈉、硫酸鈉或硼酸鈉的一種或幾種的混合物，當緩凝劑為兩種的混合物時，硼酸鈉與硫酸鈉或碳酸鈉比例為1:1，當緩凝劑為三種的混合物時，硼酸鈉與碳酸鈉及硫酸鈉的比例2:1:1。

5.根據權利要求1所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是：所述固體顆粒物由下列重量比的原料組成：礦渣粉40～55份，鋼渣粉10～20份、河沙或機制砂15～20份、石灰石骨料5～35份。

6.根據權利要求5所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是：所述礦渣粉的比表面積為370～500m²/kg、鋼渣粉的比表面積分別為300～450m²/kg。

7.根據權利要求5所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土，其特征是：所述河沙或機制砂的細度模數為2.0-3.0，含泥量低于1.0%，所述石灰石骨料的粒徑為5-10mm。

8.根據權利要求1所述的3D打印的堿激發礦渣水泥混凝土制備方法，其特征是：包括如下步驟：

（1）制備混合粉料：分別將礦渣、鋼渣粉磨至符合要求，混合均勻，備用；

（2）制備堿激發劑溶液：將固體堿溶于水中制成堿激發劑溶液或者將固體堿溶于水玻璃中制備出規定模數的混合溶液作為堿激發劑溶液，備用；

（3）按照配比稱取混合粉料、緩凝劑、河沙或機制砂、石灰石骨料，置于混料機攪拌混合均勻，加入步驟（2）制備的堿激發劑溶液繼續攪拌，再加入緩凝劑繼續攪拌，混合均勻，然后倒入3D打印機中，按照3D打印機定制程序打印出混凝土。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征是：步驟（1）所述的礦渣、鋼渣粉磨后，先在95-110℃下烘干0.5-1.5h，然后再混合均勻，使固體顆粒物混合更為均勻。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征是：步驟（3）所述的攪拌混合時間控制在0.1-0.3小時，使堿激發混凝土獲得良好工作性能，其塌落度為150-220mm。