[發明專利]一種實現孔隙填充及墻面抹平的混凝土3D打印噴頭

在審

• 申請號: 202210492855.5
• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN114856135A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 劉超;丁淑敏;劉化威;武怡文;姚羿舟
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04F21/16
• 分類號: E04F21/16;E04G23/02;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/10;B33Y40/20
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

本發明公開了一種實現孔隙填充及墻面抹平的混凝土3D打印噴頭，設置混凝土噴頭，在所述的混凝土噴頭外套設輔助抹縫機構；所述的輔助抹縫機構包括圍設在混凝土噴頭外的卡箍，所述卡箍上固設安裝框，安裝框上沿與混凝土噴頭軸向平行的方向設置可拆卸的砂漿噴架和抹灰架；所述的砂漿噴架和抹灰架的工作端向混凝土噴頭的軸心傾斜。本發明通過外加輔助噴嘴和抹灰板，實現在打印過程對3D打印粗骨料混凝土建筑的外觀修飾，解決3D打印粗骨料混凝土建筑表面凹凸不平的問題，并且避免了后期對打印墻面高強度的磨平工作。并且通過增加一個砂漿打印噴頭實現了層間孔隙的填充，有利于增強3D打印建筑的強度。

技術領域

本發明涉及的是3D混凝土打印設備技術領域，具體涉及一種實現孔隙填充及墻面抹平的混凝土3D打印噴頭。

背景技術

3D打印技術又被稱為快速成型技術，以三維數據為基礎，根據點、線、面層疊成型。經過30多年的發展，3D打印技術已成功應用在工業、生物醫療、航天航空、建筑等領域。

3D打印混凝土技術具有快速施工、節約成本、安全環保等建造特征，因此是未來的研究熱點。雖然當前建造的大部分3D打印建筑中使用的3D打印混凝土中并不含粗骨料，實際為3D打印砂漿，但與砂漿相比，粗骨料混凝土具有更好的長期性能和更低的造價，因此使用粗骨料混凝土進行3D打印將是建筑業的迫切要求，因此面向粗骨料3D打印建筑的一系列問題都需要被考慮解決。就層間而言，粗骨料3D打印混凝土由于粗骨料粒徑較大且形狀不規則，層間孔隙較多；就打印外形而言，由于粗骨料大小形狀不一，且打印成型后會有許多粗骨料暴露于表面，使表面凹凸不平，與砂漿打印的建筑相比，外形較差，將會影響住戶對粗骨料3D打印建筑的評價及使用感，因此對凹凸不平的粗骨料3D打印混凝土層間孔隙填充及粗骨料3D打印墻面進行抹平修整是需要考慮解決的一個關鍵問題。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明提出一種實現孔隙填充及墻面抹平的粗骨料混凝土3D打印噴頭。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種實現孔隙填充及墻面抹平的混凝土3D打印噴頭，設置混凝土噴頭，在所述的混凝土噴頭外套設輔助抹縫機構；所述的輔助抹縫機構包括圍設在混凝土噴頭外的卡箍，所述卡箍上固設安裝框，安裝框上沿與混凝土噴頭軸向平行的方向設置可拆卸的砂漿噴架和抹灰架；所述的砂漿噴架和抹灰架的工作端向混凝土噴頭的軸心傾斜。

可選的，所述的卡箍上固設第一安裝框，第一安裝框上沿軸向交錯設置可拆卸的第一砂漿噴架和第二砂漿噴架；第一砂漿噴架包括沿軸向設置的主體和工作端的傾斜段，工作端設置第一砂漿噴頭和第一連接口；第二砂漿噴架的結構與第一砂漿噴架的結構相同。

可選的，所述的第一砂漿噴架為三彎折段的實心桿體，包括位于第一安裝框前的水平部分、穿過第一安裝框后的豎直部分以及工作端的傾斜段；

第一砂漿噴架的水平部分長c₁，第一砂漿噴架的豎直部分長d₁；

第二砂漿噴架的結構與第一砂漿噴架的結構相同，第二砂漿噴架44的水平部分長c₂，第二砂漿噴架的豎直部分長d₂；

且第一砂漿噴架和第二砂漿噴架的豎直部分的尾端與混凝土噴頭的噴嘴底部處于同一水平線上；

工作端的傾斜段的傾角α＝arctan[2H/(a+b+c₁)]；第一砂漿噴架的傾斜段長度記為L₁，第二砂漿噴架的傾斜段長度記L₂，