[發明專利]一種用于3D打印的礦渣基膠凝材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110043127.1
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112759338B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 王迎斌;徐立;蘇英;賀行洋;李欣懋;熊光;王文娜;楊杰;劉文志;李陽;李齊;楊進;李玉博
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B20/00;B33Y70/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種用于3D打印的礦渣基膠凝材料，其特征在于：按照重量份數計包括以下組分：電石渣粉7-10份、細礦渣漿料 36-132份、超細礦渣漿料7.5-15份、礦渣粉0-61.6份、磷石膏5-15份、碳酸鈉3-7份、觸變劑0.01-0.1份、減水劑0.5-1.1份、水3.5-34.3份和河砂190-210份，所述細礦渣漿料、超細礦渣漿料、礦渣粉均為經多級處理后的礦渣，所述細礦渣漿料和礦渣粉為微米級，所述超細礦渣漿料為納米級；所述電石渣粉的平均粒徑為20-30μm；所述礦渣粉的平均粒徑為13-15μm，其中粒徑為14-15μm的含量20%；所述細礦渣漿料平均粒徑為1-5μm，其中粒徑為2-3μm的含量20%；所述超細礦渣漿料的平均粒徑為0.5-1μm，其中粒徑為0.7-0.9μm的含量20%。

2.如權利要求1所述的一種用于3D打印的礦渣基膠凝材料，其特征在于：所述礦渣為高爐礦渣，礦渣中Al₂O₃含量為12.3%-15%，SiO₂含量為36.9%-39%，CaO含量為38.6%-40%，MgO含量為7.5%-10%。

3.一種如權利要求1至2中任一項所述的用于3D打印的礦渣基膠凝材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將電石渣干法粉磨至平均粒徑為20-30μm的電石渣粉；

（2）將礦渣粉140-150份、水70-75份、減水劑0.5-1.1份和研磨介質濕磨至得到平均粒徑為1-5μm細礦渣漿料；

（3）取部分所述步驟（2）中的細礦渣漿料繼續濕磨至得到平均粒徑為0.5-1μm的超細礦渣漿料；

（4）將步驟（1）中得到的電石渣粉7-10份、步驟（2）中得到的細礦渣漿料36-132份、步驟（3）中得到的超細礦渣漿料7.5-15份中依次加入礦渣粉0-61.6份、磷石膏5-15份、碳酸鈉3-7份、觸變劑0.01-0.1份、減水劑0.5-1.1份、水3.5-34.3份和河砂190-210份在常溫下混合攪拌均勻，得到用于3D打印的礦渣基膠凝材料。

4.如權利要求3所述的用于3D打印的礦渣基膠凝材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中，研磨介質為粒徑為1~5 mm的氧化鋯球，濕磨的轉速為380-420rps。

5.根據權利要求3所述的用于3D打印的礦渣基膠凝材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）和步驟（4）中，減水劑為粉體聚羧酸系高性能減水劑、液體聚羧酸系高性能減水劑、HSB脂肪族高效減水劑、萘系高效減水劑中的一種或多種。

6.根據權利要求3所述的用于3D打印的礦渣基膠凝材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中，磷石膏為磷酸生產過程的副產物，其主要成分是CaSO₄；觸變劑為聚酰胺改性氫化蓖麻油和納米紅磚建筑微粉，所述納米紅磚建筑微粉為濕磨建筑微粉得到的粒徑為100-200 nm的納米紅磚建筑微粉。