[發明專利]一種石膏基3D打印砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 202010421924.4
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN113683375A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 蔣旭峰
• 申請（專利權）人: 博湃建筑科技（上海）有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;B33Y70/10;C04B18/08
• 代理公司: 北京卓言知識產權代理事務所(普通合伙) 11365
• 代理人: 王茀智;龔清媛

1.一種石膏基3D打印砂漿，其特征在于，包括循環流化床粉煤灰、石膏、砂、木質素纖維、氫氧化鈣、微硅粉、分散劑和水，其中，所述循環流化床粉煤灰的重量份數為10～15份，所述石膏中SO₃的重量份數為15～22份，所述砂的重量份數為45～55份，所述氫氧化鈣的重量份數為1～2份，所述微硅粉的重量份數為3～4份，所述水的重量份數為10～15份。

2.根據權利要求1所述的石膏基3D打印砂漿，其特征在于，還包括硼砂，所述硼砂的重量份數為0.01～0.03份；所述木質素纖維的重量份數為0.1～0.2份，所述分散劑的重量份數為0.01～0.05份。

3.根據權利要求1所述的石膏基3D打印砂漿，其特征在于，所述石膏包括脫硫石膏和天然石膏，所述脫硫石膏和所述天然石膏中SO₃的質量分數均為50％以上，所述脫硫石膏的重量份數為15～20份，所述天然石膏的重量份數為10～15份。

4.根據權利要求3所述的石膏基3D打印砂漿，其特征在于，所述脫硫石膏的含水率低于10％；所述天然石膏的比表面積為400～500m²/kg。

5.根據權利要求1所述的石膏基3D打印砂漿，其特征在于，所述循環流化床粉煤灰的比表面積為500～600m²/kg；所述砂的細度為40～70目；所述微硅粉中SiO₂的含量為90％以上，所述微硅粉的比表面積為15000～20000m²/kg；所述木質素纖維的長度小于6mm，灰分含量低于15％；所述分散劑為低濃型萘系減水劑，所述分散劑的減水率為15％以上。

6.一種石膏基3D打印砂漿的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1預處理：對循環流化床粉煤灰進行粉磨；

S2制備膠凝材料：粉磨后的循環流化床粉煤灰與石膏、氫氧化鈣以及微硅粉混合攪拌至均勻，制得膠凝材料，其中，流化床粉煤灰的重量分數為10～15份，石膏中SO₃的重量份數為13-18份，氫氧化鈣的重量份數為1～2份，微硅粉的重量份數為3～4份；

S3制備干粉料：向膠凝材料中加入砂混合，所述砂的重量份數為45～55份，再加入木質素纖維和分散劑，攪拌均勻，制得打印砂漿干粉料；

S4制備打印砂漿：打印砂漿干粉料加水攪拌均勻，所述水的重量份數為10～15份，制得石膏基3D打印砂漿。

7.根據權利要求6所述的石膏基3D打印砂漿的制備方法，其特征在于，在步驟S3中還加入硼砂，硼砂與木質素纖維和分散劑一起加入，所述硼砂的重量份數為0.01～0.03份；所述木質素纖維的重量份數為0.1～0.2份，所述分散劑的重量份數為0.01～0.05份。

8.根據權利要求6所述的石膏基3D打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述S2制備膠凝材料中的石膏包括脫硫石膏和天然石膏，所述脫硫石膏中SO₃的質量分數為50％以上，含水率為10％以下，所述脫硫石膏的重量份數為15～20份，所述天然石膏中SO₃的質量分數為50％以上，比表面積為400～500m²/kg，所述天然石膏的重量份數為10～15份。

9.根據權利要求6所述的石膏基3D打印砂漿的制備方法，其特征在于，

所述循環流化床粉煤灰粉磨至比表面積為500～600m²/kg；所述砂的細度為40～70目；所述微硅粉中SiO₂的含量為90％以上，所述微硅粉的比表面積為15000～20000m²/kg；所述木質素纖維的長度小于6mm，灰分含量低于15％；所述分散劑為低濃型萘系減水劑，所述分散劑的減水率為15％以上。

10.根據權利要求6所述的石膏基3D打印砂漿的制備方法，其特征在于，步驟S4的涉及的反應式為：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂；

CaSO₄+H₂O＝CaSO₄·2H₂O；

SiO₂+xCa(OH)₂+H₂O＝xCaO·SiO₂·H₂O；

A1₂O₃+yCa(OH)₂+H₂O＝yCaO·A1₂O₃·H₂O；

yCaO·A1₂O₃·H₂O+CaSO₄·2H₂O+H₂O＝zCaO·A1₂O₃·CaSO₄·H₂O。