[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

一種石膏基3D打印砂漿及其制備方法，石膏基3D打印砂漿中循環流化床粉煤灰的重量份數為10～15份，石膏中SO₃的重量份數為15～22份，砂的重量份數為45～55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，水的重量份數為10～15份，還加入木質素纖維和分散劑。石膏基3D打印砂漿的制備方法，依次包括循環流化床粉煤灰粉磨預處理步驟、膠凝材料制備步驟、干粉料制備步驟和打印砂漿制備步驟。本發明充分利用工業廢棄物循環流化床粉煤灰，減少其造成的環境負擔，并且制備形成的3D打印砂漿性能優良。

技術領域

本發明涉及建筑材料工程的技術領域，具體涉及一種石膏基3D打印砂漿及其制備方法。

背景技術

隨著環境保護要求的進一步加強，各種工業廢棄物的綜合利用得到了廣泛的關注。優質粉煤灰和礦粉在水泥混凝土行業廣泛應用并成為了稀缺資源。

循環流化床粉煤灰在化學組成、礦物組成、性能表現上都與普通粉煤灰不同，循環流化床粉煤灰具有顆粒較粗、形貌不規則、f-CaO和SO₃含量高，以及以硬石膏和石灰作為主要礦物組成等特點，大部分都不符合現有的技術標準和使用規范，因而難以直接應用在水泥混凝土中。因此，循環流化床粉煤灰利用率一直很低，其依然對環境造成沉重的負擔。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種能有效利用工業廢棄物循環流化床粉煤灰來制備石膏基3D打印砂漿的方法及制備形成的石膏基3D打印砂漿材料。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種石膏基3D打印砂漿，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，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。

一種石膏基3D打印砂漿的制備方法，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。