[發明專利]一種用于3D打印的建筑棄土復配材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911422938.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111138135B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 肖建莊;韓女;汲廣超;劉浩然
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/08;C04B28/06;C04B28/02;C04B26/12;C04B26/18;C04B26/04;C04B26/14;B33Y70/10
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種用于3D打印的建筑棄土復配材料，其特征在于，該復配材料包括以下組分及重量份含量：建筑棄土30-60份、固化劑10-30份、再生砂粉10-25份、植物纖維0.1-2.0份、水10-30份；

其中，所述的建筑棄土的塑性指數不小于8；

所述的再生砂粉的粒徑為20-70目；

所述的植物纖維為劍麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維中的至少一種；

所述的植物纖維的長度為6-12 mm，長徑比為100-500；

所述的固化劑為有機土壤固化劑或無機土壤固化劑；所述的有機土壤固化劑為樹脂與偶聯劑以質量比(100-2):1組成的混合物；所述的無機土壤固化劑為水泥。

2.根據權利要求1所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料，其特征在于，所述的樹脂為脲醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環氧樹脂中的一種；

所述的偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑中的一種；

所述的水泥為普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、礬土水泥、沸石水泥、硫鋁酸鹽水泥中的一種。

3.如權利要求1或2所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）將建筑棄土依次經過干燥、研磨、篩分過程后，得到原料土；將建筑固廢依次經過破碎、篩分過程后，得到再生砂粉；

2）將步驟1）中的原料土、再生砂粉與植物纖維混合并攪拌5-10 min，得到混合物料；

3）將步驟2）中的混合物料、固化劑與水混合并攪拌5-30 min，即得到建筑棄土復配3D打印材料。

4.根據權利要求3所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述的原料土的塑性指數不小于8。

5.根據權利要求3所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述的建筑棄土的干燥溫度為100-110℃，干燥時間為20-28 h；

所述的原料土的粒徑為200-400目。

6.如權利要求1或2所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料的應用，其特征在于，所述的建筑棄土復配材料作為3D打印材料，用于制備混凝土構件。

7.根據權利要求6所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料的應用，其特征在于，以建筑棄土復配材料作為3D打印材料，制備混凝土構件的過程中，

所用的3D打印機的打印噴頭采用活塞式擠出噴頭，并且該活塞式擠出噴頭的出口直徑不小于10 mm；

3D打印層厚度為0.5-10 mm，水平打印速度為10-50 mm/s。

8.根據權利要求7所述的一種用于3D打印的建筑棄土復配材料的應用，其特征在于，所述的制備混凝土構件的過程中，將制備的建筑棄土復配材料靜置后再進行3D打印，

其中，靜置時間不超過60 min；

所述的活塞式擠出噴頭的出口直徑為10-50 mm；

所述的3D打印層厚度為2 mm。