本發(fā)明涉及砂漿材料，具體涉及一種環(huán)保型3d打印砂漿及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、3d打印技術(shù)被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。在建筑業(yè)中，3d打印技術(shù)與混凝土材料的結(jié)合，標(biāo)志著建筑業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的重要嘗試。3d打印混凝土包括3d打印砂漿。相較于傳統(tǒng)施工工藝，3d打印混凝土展現(xiàn)出多種優(yōu)勢(shì)，如：1)簡(jiǎn)化施工流程，無(wú)需模板，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)、時(shí)間和人工成本；2)精細(xì)化施工作業(yè)，減少錯(cuò)誤和管理壓力；3)一體化和自動(dòng)化施工，降低勞動(dòng)力需求，提升安全文明水平；4)精確投料，降低資源損耗和建筑垃圾；5)個(gè)性化成品，高精度打印滿足不同建筑結(jié)構(gòu)的需求。

2、隨著蒸壓加氣輕質(zhì)混凝土(簡(jiǎn)寫(xiě)為alc)行業(yè)迅速發(fā)展，隨之產(chǎn)生的alc固體廢棄物處理問(wèn)題日益突出。具體的，在alc產(chǎn)品的生產(chǎn)及安裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生alc固體廢棄物，而且在后續(xù)alc建筑物的維修和拆除過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生大量的alc固體廢棄物，如何處理這些alc固體廢棄物將成為一個(gè)亟待解決的緊迫問(wèn)題。

3、綜上所述，需要開(kāi)發(fā)一種環(huán)保型3d打印砂漿及其制備方法，用于回用alc固體廢棄物，解決alc固體廢棄物亟待處理的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種環(huán)保型3d打印砂漿及其制備方法，具體技術(shù)方案如下：

2、在第一方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，包括：

3、分別制備干粉和混合液；

4、所述干粉包括以下原料組分：普通硅酸鹽水泥250-400份、硫鋁酸鹽水泥30-250份、alc粉25-75份、石英砂400-600份、膨脹劑20-60份和纖維2-8份；將所述干粉中的各原料組分混勻制備得到所述干粉；所述alc粉經(jīng)45μm方孔篩篩余不大于15％；所述alc粉為alc固體廢棄物去除鋼筋后的粉末；

5、將所述干粉和所述混合液混勻得到環(huán)保型3d打印砂漿。

6、可選的，所述alc粉的獲取步驟包括：

7、步驟s1、將alc固體廢棄物經(jīng)初次破碎后，形成第一碎料；

8、步驟s2、將所述第一碎料通過(guò)磁選處理去除其中的鋼筋碎片；

9、步驟s3、將磁選處理后的所述第一碎料經(jīng)再次破碎后，形成第二碎料；

10、步驟s4、將所述第二碎料球磨制得所述alc粉。

11、可選的，所述石英砂顆粒為40-70目，含泥量不大于0.5％。

12、可選的，所述膨脹劑包括硫鋁酸鈣。

13、可選的，所述纖維包括玄武巖纖維；所述玄武巖纖維的單絲直徑為15-18μm，纖維長(zhǎng)度為3-9mm，密度為2.8-3.3g/cm3。

14、可選的，所述普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5-52.5mpa；所述硫鋁酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5-52.5mpa；

15、可選的，所述混合液包括以下原料組分：納米增強(qiáng)材料5-20份、羥丙基甲基纖維素醚1-3份、減水劑0.5-5份、消泡劑0.5-5份和水50-150份；將所述混合液中的各原料組分混勻制備得到所述混合液；所述納米增強(qiáng)材料包括納米級(jí)二氧化硅。

16、可選的，所述減水劑包括聚羧酸減水劑；所述聚羧酸減水劑的減水率不低于25％；所述消泡劑包括聚醚類(lèi)消泡劑。

17、可選的，混勻制備所述干粉時(shí)采用的攪拌速率為200-240r/min；混勻制備所述混合液時(shí)采用的攪拌速率為200-240r/min；混勻制備所述環(huán)保型3d打印砂漿時(shí)采用的攪拌速率為200-240r/min。

18、在第二方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型3d打印砂漿，其采用所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法制備得到。

19、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少具有以下有益效果：

20、(1)本發(fā)明提供的一種環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，不僅能夠回用alc固體廢棄物，解決alc固體廢棄物亟待處理的問(wèn)題，還能夠制備得到密實(shí)性、力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性能均被改善的3d打印砂漿材料。具體的，在干粉原料中采用的alc粉為alc固體廢棄物去除鋼筋后的粉末，實(shí)現(xiàn)了alc固體廢棄物的回用；在alc粉中含有如下水化產(chǎn)物：托勃莫來(lái)石、硬硅酸鈣石、斜方晶石和水化硅酸鈣，這些水化產(chǎn)物均具有致密的微觀結(jié)構(gòu)，使得alc粉摻入環(huán)保型3d打印砂漿后有助于填充砂漿材料中的孔隙，改善砂漿的微觀結(jié)構(gòu)，提高砂漿的密實(shí)性和力學(xué)強(qiáng)度，增加耐久性；同時(shí)，水化產(chǎn)物中的托勃莫來(lái)石耐高溫達(dá)500℃，硬硅酸鈣石可在800-1000℃高溫下保持穩(wěn)定，斜方晶石甚至可以在1000℃以上高溫下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，水化硅酸鈣可以在300℃以上高溫下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此，摻入alc粉還能夠提高砂漿材料的耐熱性能；另外，alc粉經(jīng)45μm方孔篩篩余不大于15％，使得alc粉顆粒細(xì)小均勻，更容易填充砂漿中的微小空隙，使得砂漿的微觀結(jié)構(gòu)更加均勻，密實(shí)性更好，進(jìn)一步提高力學(xué)強(qiáng)度，增加耐久性。

21、(2)本發(fā)明在環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法中還采用了納米級(jí)二氧化硅，不僅能夠加速水泥水化反應(yīng)，縮短凝結(jié)時(shí)間，提高施工速度，還能夠提高砂漿的力學(xué)性能和耐久性能。具體的，納米級(jí)二氧化硅能夠與普通硅酸鹽水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)生成硅酸鈣凝膠，加速水泥水化反應(yīng)，縮短凝結(jié)時(shí)間，提高施工速度；另外，納米級(jí)二氧化硅顆粒細(xì)小均勻，更容易填充砂漿中的微小空隙，使得砂漿的密實(shí)性更好，進(jìn)一步提高力學(xué)強(qiáng)度，增加耐久性。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述alc粉的獲取步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述石英砂顆粒為40-70目，含泥量不大于0.5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述膨脹劑包括硫鋁酸鈣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述纖維包括玄武巖纖維；所述玄武巖纖維的單絲直徑為15-18μm，纖維長(zhǎng)度為3-9mm，密度為2.8-3.3g/cm3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5-52.5mpa；所述硫鋁酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5-52.5mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述混合液包括以下原料組分：納米增強(qiáng)材料5-20份、羥丙基甲基纖維素醚1-3份、減水劑0.5-5份、消泡劑0.5-5份和水50-150份；將所述混合液中的各原料組分混勻制備得到所述混合液；所述納米增強(qiáng)材料包括納米級(jí)二氧化硅。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，所述減水劑包括聚羧酸減水劑；所述聚羧酸減水劑的減水率不低于25％；所述消泡劑包括聚醚類(lèi)消泡劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法，其特征在于，混勻制備所述干粉時(shí)采用的攪拌速率為200-240r/min；混勻制備所述混合液時(shí)采用的攪拌速率為200-240r/min；混勻制備所述環(huán)保型3d打印砂漿時(shí)采用的攪拌速率為200-240r/min。

10.一種環(huán)保型3d打印砂漿，其特征在于，采用如權(quán)利要求7所述的環(huán)保型3d打印砂漿的制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及砂漿材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型3D打印砂漿及其制備方法。該3D打印砂漿由該制備方法制得。該制備方法包括分別制備干粉和混合液；所述干粉包括以下原料組分：普通硅酸鹽水泥250?400份、硫鋁酸鹽水泥30?250份、ALC粉25?75份、石英砂400?600份、膨脹劑20?60份和纖維2?8份；將所述干粉中的各原料組分混勻制備得到所述干粉；所述ALC粉為ALC固體廢棄物去除鋼筋后的粉末；將所述干粉和所述混合液混勻得到環(huán)保型3D打印砂漿。本發(fā)明不僅能夠回用ALC固體廢棄物，解決ALC固體廢棄物亟待處理的問(wèn)題，還能夠制備得到密實(shí)性、力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性能均被改善的3D打印砂漿材料。

技術(shù)研發(fā)人員：吳彬,唐建波,彭億洲,黃虎,陳小榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中建科技湖南有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6