[發(fā)明專利]一種可調(diào)控流變性的3D打印混凝土、制備方法及打印工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210491009.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114804791A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉超;姚羿舟;劉化威;武怡文;丁淑敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/06
• 分類號(hào): C04B28/06;C04B18/08;C04B18/14;C04B24/38;B33Y70/10;B33Y10/00
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 孫雅靜

1.一種可調(diào)控流變性的3D打印混凝土，其特征在于，由以下成分按質(zhì)量百分含量組成：

水泥20％～25％；

再生粗骨料30％～40％；

細(xì)骨料20％～30％；

水5％～12％；

粉煤灰2％～4％；

硅灰1％～2％；

早強(qiáng)劑2％～5％；

纖維0.02％～0.1％；

纖維素醚0.02％～0.05％；

超級(jí)塑化劑0.1％～0.4％；

粘度改性劑0.05％～0.1％；

增稠劑0.01％～0.05％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控流變性的3D打印混凝土，其特征在于，由以下原料按質(zhì)量份數(shù)組成：

水泥240份、再生粗骨料360份、細(xì)骨料240份、早強(qiáng)劑32份、纖維0.5份、纖維素醚0.5份、增稠劑0.5份、粉煤灰21份、硅灰11份、粘度改性劑0.5份、90份水和4份超級(jí)塑化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)控流變性的3D打印混凝土，其特征在于，所述的3D打印混凝土的制備方法包括：

水泥、再生粗骨料、細(xì)骨料和早強(qiáng)劑混合3min，再加入纖維、纖維素醚和增稠劑混合2min，最后加入粉煤灰、硅灰和粘度改性劑混合2min，得到混合干料，攪拌機(jī)攪拌速度設(shè)置為160r/min；

最后將水和超級(jí)塑化劑加入攪拌機(jī)混合攪拌2min。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)控流變性的3D打印混凝土，其特征在于，原料混合后還需進(jìn)行靜置，靜置時(shí)間為5min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)控流變性的3D打印混凝土，其特征在于，所述原料想選取指標(biāo)包括：

水泥為PO 42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，28天抗壓強(qiáng)度為50～55MPa，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為22％～27％，初凝時(shí)間為130～150min，終凝時(shí)間為230～260min；

再生粗骨料為粒徑5-12mm連續(xù)級(jí)配碎石料，粒徑范圍包括5-7mm、7-10mm和10-12mm，各個(gè)粒徑的質(zhì)量占比為8：15：7；吸水率為6.5％～7.5％，表觀密度為2550～2660kg/m³，壓碎指標(biāo)為22.8％～24.2％；

細(xì)骨料為平均粒徑0.3～0.6mm天然河砂，最大粒徑為2.8mm，細(xì)度模數(shù)為2.0～2.3，含水率為3％；

粉煤灰為F類、I級(jí)灰，粒徑分布范圍1～100um，50％的顆粒粒徑小于20um，密度為2500～2700kg/m³，比表面積1500～1580m²/g；

硅灰的平均粒徑0.1～0.3um、比表面積為25000～29000m²/g、密度為2.0～3.0g/cm³、硅灰中二氧化硅含量≥95％；

早強(qiáng)劑為以無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物組成的硫鋁酸鹽水泥，其燒失量為10％～14％，1天的抗壓強(qiáng)度75～85MPa；

纖維為聚乙烯醇纖維，其直徑為20～50μm，長(zhǎng)度為9～15mm，抗拉強(qiáng)度為1590MPa，楊氏模量為30GPa，斷裂伸長(zhǎng)率為7.5％，密度為1.3g/cm³；

纖維素醚為白色纖維狀的羥丙基甲基纖維素醚，視密度0.25～0.70g/cm³，比重1.26～1.31；

超級(jí)塑化劑為聚羧酸高效減水劑，固體含量為10～50％，減水率為15％，沁水率為90％；

粘度改性劑為納米粘土，主要化學(xué)成分SiO₂和Al₂O₃，晶片平均厚度為20nm～50nm，晶片平均直徑300nm～500nm，比表面積32m²/g；

增稠劑為溫輪膠，由產(chǎn)堿桿菌分泌的可溶性胞外多糖。