[發明專利]一種3D打印用海水海砂混凝土材料

在審

• 申請號: 201911399177.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111153646A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 肖建莊;馬志鳴;丁陶;段珍華
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;B33Y70/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;王永偉

1.一種3D打印用海水海砂混凝土材料，其特征在于，以重量份計，包括以下組分：

水泥：100份；

活性珊瑚粉末：10-100份；

海水：30-150份；

海砂：100-600份；

合成纖維：0.5-20份；

可再分散乳膠粉：1-20份；

纖維素醚：1-4份；

聚羧酸減水劑：0.1-4份；

引氣劑：0.01-0.2份。

2.根據權利要求1所述的3D打印用海水海砂混凝土材料，其特征在于，包括以下條件中任意一項或多項：

A1)所述水泥選自硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；

A2)所述活性珊瑚粉末是將珊瑚經烘干磨細后制備得到的具有火山灰效應的輔助膠凝材料；

A3)所述海水來自于沿海海域，其含有豐富的Na⁺，K⁺，Ca²⁺，Mg²⁺和Sr²⁺陽離子，以及Cl^-和SO₄^2-陰離子；

A4)所述海砂在我國沿海地區直接獲取，最大粒徑在4.75mm以下；

A5)所述合成纖維為塑料纖維；優選的，所述合成纖維選自聚丙烯纖維、聚酯纖維或聚酰胺纖維；

A6)所述纖維素醚和可再分散乳膠粉為混凝土摻合料；

A7)所述聚羧酸減水劑和引氣劑為混凝土外加劑。

3.一種制備權利要求1-2任一項所述3D打印用海水海砂混凝土材料的方法，其特征在于，按照各個組分的重量份比例進行稱量，稱量后攪拌均勻即得到，將各組分進行計量攪拌后即得到3D打印用海水海砂混凝土材料。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)按重量份比例分別稱取水泥、活性珊瑚粉末、海砂、可再分散乳膠粉和纖維素醚，充分攪拌，獲得預拌合物；

2)按重量份比例分別稱取海水、聚羧酸減水劑、引氣劑和合成纖維；將水與聚羧酸減水劑和引氣劑加入到步驟1)中的預拌合物中進行攪拌，在攪拌過程中將合成纖維分批次投入，獲得最終拌合物，即為3D打印用海水海砂混凝土材料。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2)中，所述合成纖維分批次投入的次數為3-5次。

6.根據權利要求1-2所述的3D打印用海水海砂混凝土材料或權利要求3-5中任一項所述的方法在3D打印建造中的用途。

7.一種利用3D打印技術成型的海水海砂混凝土制品，其特征在于，以權利要求1-2所述的3D打印用海水海砂混凝土材料作為原材料制備得到。

8.根據權利要求7所述的海水海砂混凝土制品，其特征在于，其制備方法為：基于混凝土目標制品的參數設置，通過智能控制系統結合3D打印設備，打印出海水海砂混凝土制品。

9.根據權利要求7所述的海水海砂混凝土制品，其特征在于，所述海水海砂混凝土制品的養護方法為自然養護或標準養護。

10.權利要求7-9任一項所述的海水海砂混凝土制品在土木工程材料技術領域中的應用。