CN109912282A - 3d打印轻型混凝土材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了3D打印轻型混凝土材料及其制备方法，包括如下组分组成：水泥、砂与、细骨料、减水剂、缓凝剂、速凝剂的质量比为125：80：160：1.08～1.42：0.65～0.75：1.30～1.40；所述的水灰比为0.37～0.39。本发明成型迅速，便于施工场地周转需求；强度高，大于同类型传统混凝土；环保，可利用部分废旧建筑材料。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及3D打印轻型混凝土材料及其制备方法。
背景技术
3D打印逐渐在工业生产领域普及应用，在建筑行业中也是一种很有前途的工具，建筑行业中的主要建材——混凝土也可以采用3D打印技术。
3D混凝土打印是一种创新的施工方法，在优化施工时间、成本、设计灵活性、减少误差和环境保护方面有望在建筑领域中具有高度优势。
3D混凝土打印，无需使用模板或任何振动，便于大规模制作，混凝土通过喷嘴挤出，重复打印逐层构建所需构件。
但现有技术的3D混凝土打印，成型速度比较慢，不能适应建筑生产的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种成型迅速的3D打印轻型混凝土材料。
为了实现发明目的，本发明提供了一种3D打印轻型混凝土材料，包括如下组分：水泥、砂、细骨料、减水剂、缓凝剂、速凝剂的质量比为125：80：160：1.08～1.42：0.65～0.75：1.30～1.40；水灰比为0.37～0.39。
进一步地，3D打印轻型混凝土材料包括如下组分组成：
进一步地，所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为32.5R。
更进一步地，所的砂的粒径范围为0.16mm-0.315mm。
进一步地，所述的细骨料的粒径范围为0.35mm-2.5mm。
本发明还提供了所述3D打印轻型混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，按组分质量比称取各组分，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒；
步骤(2)，将水添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(3)，将减水剂与缓凝剂，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(4)，将混凝土拌合物添加至泵送设备，通过泵送设备将混凝土拌合物输送至打印喷嘴；
步骤(5)，在喷嘴前添加小型搅拌装置，根据混凝土拌合物的泵送流动速度添加速凝剂，添加量为每125克水泥添加1.30～1.40克速凝剂；
步骤(6)，最后通过尺寸大于等于2cm的打印喷嘴挤出。
进一步地，在步骤(1)中，水泥125克，砂80克，细骨料160克，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒；
在步骤(2)中，将46.25～48.75克水，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
在步骤(3)中，将1.08～1.42克减水剂与0.65～0.75克缓凝剂，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
在步骤(4)中，将混凝土拌合物添加至泵送设备，通过泵送设备将混凝土拌合物输送至打印喷嘴。
本发明的有益效果：
本发明成型迅速，便于施工场地周转需求；强度高，抗压强度≥40MPa，大于同类型传统混凝土；环保，可利用部分废旧建筑材料，混凝土垃圾经破碎后粒径小于等于25mm的可利用；施工便捷，改变了混凝土成型的旧技术，可不需要模板进行制作加工；造型多样，利用3D打印的多样性，可制作各种形状尺寸的混凝土构件。满足不同工程需求。
具体实施方式
以下对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
实施例1
本发明的3D打印轻型混凝土材料，包括如下每份的组成及含量：
所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为32.5R。
所述的砂的粒径范围为0.16mm。
所述的细骨料的粒径范围为2.5mm。
本发明所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，每水泥125克，砂80克，细骨料160克，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒；
步骤(2)，将48.75克水，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(3)，将1.08克减水剂与0.65克缓凝剂，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(4)，将混凝土拌合物添加至泵送设备，通过泵送设备将混凝土拌合物输送至打印喷嘴；
步骤(5)，在喷嘴前添加小型搅拌装置，根据混凝土拌合物的泵送流动速度添加速凝剂，添加量为每125克水泥添加1.30克速凝剂。
步骤(6)，最后通过尺寸大于2cm的打印喷嘴挤出。
实施例2
本发明的3D打印轻型混凝土材料，包括如下每份的组成及含量：
所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为32.5R。
所述的砂的粒径范围为0.215mm。
所述的细骨料的粒径范围为0.35mm。
本发明所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，每水泥125克，砂80克，细骨料160克，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒；
步骤(2)，将47.5克水，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(3)，将1.20克减水剂与0.69克缓凝剂，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(4)，将混凝土拌合物添加至泵送设备，通过泵送设备将混凝土拌合物输送至打印喷嘴；
步骤(5)，在喷嘴前添加小型搅拌装置，根据混凝土拌合物的泵送流动速度添加速凝剂，添加量为每125克水泥添加1.35克速凝剂。
步骤(6)，最后通过尺寸等于2cm的打印喷嘴挤出。
实施例3
本发明的3D打印轻型混凝土材料，包括如下每份的组成及含量：
所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为32.5R。
所述的砂的粒径范围为0.315mm。
所述的细骨料的粒径范围为1.5mm。
本发明所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，每水泥125克，砂80克，细骨料160克，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒；
步骤(2)，将46.25克水，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(3)，将1.42克减水剂与0.75克缓凝剂，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(4)，将混凝土拌合物添加至泵送设备，通过泵送设备将混凝土拌合物输送至打印喷嘴；
步骤(5)，在喷嘴前添加小型搅拌装置，根据混凝土拌合物的泵送流动速度添加速凝剂，添加量为每125克水泥添加1.40速凝剂。
步骤(6)，最后通过尺寸等于2cm的打印喷嘴挤出。
由上述实例所计算得到的配合比如表1所示，
表1
由上述实施例所取得的样品，进行流动速度与抗压强度测试，不同配合比3D打印混凝土式样的性能结果如表2所示。
表2
本发明成型迅速，便于施工场地周转需求；强度高，抗压强度≥40MPa，大于同类型传统混凝土；环保，可利用部分废旧建筑材料，混凝土垃圾经破碎后粒径小于等于25mm的可利用；施工便捷，改变了混凝土成型的旧技术，可不需要模板进行制作加工；造型多样，利用3D打印的多样性，可制作各种形状尺寸的混凝土构件。满足不同工程需求。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (9)
1.3D打印轻型混凝土材料，其特征在于：包括如下组分：水泥、砂、细骨料、减水剂、缓凝剂、速凝剂的质量比为125：80：160：1.08～1.42：0.65～0.75：1.30～1.40；水灰比为0.37～0.39。
2.根据权利要求1所述的3D打印轻型混凝土材料，其特征在于：包括如下组分组成：
3.根据权利要求1所述的3D打印轻型混凝土材料，其特征在于：所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为32.5R。
4.根据权利要求1所述的3D打印轻型混凝土材料，其特征在于：所述的砂的粒径范围为0.16mm-0.315mm。
5.根据权利要求1所述的3D打印轻型混凝土材料，其特征在于：所述的细骨料的粒径范围为0.35mm-2.5mm。
6.如权利要求1至5任一所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤(1)，按质量比称取各组分，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒；
步骤(2)，将水添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(3)，将减水剂与缓凝剂，添加到叫搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒；
步骤(4)，将混凝土拌合物添加至泵送设备，通过泵送设备将混凝土拌合物输送至打印喷嘴；
步骤(5)，在喷嘴前添加小型搅拌装置，根据混凝土拌合物的泵送流动速度添加速凝剂，添加量为每125克水泥添加1.30～1.40克速凝剂；
步骤(6)，最后通过尺寸大于等于2cm的打印喷嘴挤出。
7.根据权利要求6所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，水泥125克，砂80克，细骨料160克，添加到搅拌机中预混，搅拌时间30秒。
8.根据权利要求6所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，将46.25～48.75克水，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒。
9.根据权利要求6所述的3D打印轻型混凝土材料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，将1.08～1.42克减水剂与0.65～0.75克缓凝剂，添加到搅拌机中拌合均匀，搅拌时间60秒。
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Cited By (2)
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