CN112390583A - 用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用 - Google Patents

用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112390583A
CN112390583A CN202011544345.5A CN202011544345A CN112390583A CN 112390583 A CN112390583 A CN 112390583A CN 202011544345 A CN202011544345 A CN 202011544345A CN 112390583 A CN112390583 A CN 112390583A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
solid waste
cement
coal
building
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202011544345.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘伟
李静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanhe Intelligent Technology Research Institute Suzhou Co ltd
Original Assignee
Lanhe Intelligent Technology Research Institute Suzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanhe Intelligent Technology Research Institute Suzhou Co ltd filed Critical Lanhe Intelligent Technology Research Institute Suzhou Co ltd
Priority to CN202011544345.5A priority Critical patent/CN112390583A/zh
Publication of CN112390583A publication Critical patent/CN112390583A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00181—Mixtures specially adapted for three-dimensional printing (3DP), stereo-lithography or prototyping

Abstract

本发明提供了一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用，包括将建筑垃圾中的固体废弃物筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣；将筛选的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣放入到粉碎设备中进行粉碎；将水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末充分混合后加水，湿磨后加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合。本发明通过将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣，采用粉碎设备进行粉碎，湿磨后加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。有效实现建筑固废的再利用，降低建筑物3D打印的成本，有利于提高资源再利用，促进建筑领域绿色循环发展。

Description

用于建筑3D打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用。
背景技术
胶凝材料分为有机和无机两大类。石油沥青、高分子树脂、以及古代使用的糯米汁、动物血等属于有机胶凝材料。无机胶凝材料通常为粉末状，与水拌合形成可塑性浆体，经过一定时间后凝结硬化成为具有一定强度和粘结性的固体。最常用的无机胶凝材料有水泥、石灰、石膏等，其中，无机胶凝材料为常见的建筑材料。随着3D打印技术的发展，建筑领域采用3D打印技术进行建筑物打印的方式方法不断更新，通过3D打印设备将建筑材料打印成建筑物，常用的建筑物3D打印材料一般采用经过特殊玻璃纤维强化处理的混凝土材料，其强度和使用年限大大高于钢筋混凝土。
建筑领域存在大量的固体废弃物，这些固体废弃物一般都只能作为建筑垃圾处理，不能重复进行利用，随着技术的发展，3D打印材料的获取和制备方法不断更新，通过采用固体废弃物进行3D打印材料的制作成为可能，但是目前还没有一种能制备此种3D打印材料的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用。
一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，建筑固体废弃物收集分类
将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣备用；
S2，粉碎处理
将筛选的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣逐一放入到粉碎设备中进行粉碎处理；
S3，湿磨
按照质量比将水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末充分混合后加水，湿磨后获得粉末A；
S4，胶凝材料获得
粉末A加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。
进一步地，S2中，水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉碎成可过200目筛的粉末。
进一步地，S3中，水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末的质量比为3：2：3：1。
进一步地，S3中，水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末加水时采用喷淋的方式均匀加水。
进一步地，S4中，粉末A、水泥和混凝土表面增强剂的质量比为10-12：8-10：1.
进一步地，所述混凝土表面增强剂的主要成份为具有反应活性的碱金属硅酸盐或改性的碱金属硅酸盐、催化剂和助剂。
进一步地，S3中，湿磨时的水固比为1：2；所述粉体A的粒径为3.5-8.5μm。
上述一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料，采用上述制备方法制的。
上述一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的应用，应用于建筑3D打印。
有益效果
本发明一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用，通过将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣，采用粉碎设备进行粉碎，湿磨后加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。有效实现建筑固废的再利用，降低建筑物3D打印的成本，有利于提高资源再利用，促进建筑领域绿色循环发展。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，建筑固体废弃物收集分类
将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣备用；
S2，粉碎处理
将筛选的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣逐一放入到粉碎设备中进行粉碎处理；水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉碎成可过200目筛的粉末。
S3，湿磨
水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末的质量比为3：2：3：1。按照质量比将水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末充分混合后加水，湿磨后获得粉末A；湿磨时的水固比为1：2；所述粉体A的粒径为3.5-8.5μm。水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末加水时采用喷淋的方式均匀加水。
S4，胶凝材料获得
粉末A加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。粉末A、水泥和混凝土表面增强剂的质量比为10：8：1。混凝土表面增强剂的主要成份为具有反应活性的碱金属硅酸盐或改性的碱金属硅酸盐、催化剂和助剂。
实施例2
一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，建筑固体废弃物收集分类
将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣备用；
S2，粉碎处理
将筛选的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣逐一放入到粉碎设备中进行粉碎处理；水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉碎成可过200目筛的粉末。
S3，湿磨
水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末的质量比为3：2：3：1。按照质量比将水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末充分混合后加水，湿磨后获得粉末A；湿磨时的水固比为1：2；所述粉体A的粒径为3.5-8.5μm。水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末加水时采用喷淋的方式均匀加水。
S4，胶凝材料获得
粉末A加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。粉末A、水泥和混凝土表面增强剂的质量比为11：9：1。混凝土表面增强剂的主要成份为具有反应活性的碱金属硅酸盐或改性的碱金属硅酸盐、催化剂和助剂。
实施例3
一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，建筑固体废弃物收集分类
将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣备用；
S2，粉碎处理
将筛选的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣逐一放入到粉碎设备中进行粉碎处理；水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉碎成可过200目筛的粉末。
S3，湿磨
水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末的质量比为3：2：3：1。按照质量比将水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末充分混合后加水，湿磨后获得粉末A；湿磨时的水固比为1：2；所述粉体A的粒径为3.5-8.5μm。水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末加水时采用喷淋的方式均匀加水。
S4，胶凝材料获得
粉末A加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。粉末A、水泥和混凝土表面增强剂的质量比为12：10：1。混凝土表面增强剂的主要成份为具有反应活性的碱金属硅酸盐或改性的碱金属硅酸盐、催化剂和助剂。
实施例4
一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料，采用实施例1-3的制备方法制的。
实施例5
一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的应用，应用于建筑3D打印。
本发明一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用，通过将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣，采用粉碎设备进行粉碎，湿磨后加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。有效实现建筑固废的再利用，降低建筑物3D打印的成本，有利于提高资源再利用，促进建筑领域绿色循环发展。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，建筑固体废弃物收集分类
将建筑垃圾中的固体废弃物进行逐一分类回收，筛选其中的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣备用；
S2，粉碎处理
将筛选的水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣逐一放入到粉碎设备中进行粉碎处理；
S3，湿磨
按照质量比将水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末充分混合后加水，湿磨后获得粉末A；
S4，胶凝材料获得
粉末A加入水泥和混凝土表面增强剂，放入搅拌机中充分混合，获得固废胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，S2中，水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉碎成可过200目筛的粉末。
3.根据权利要求1所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，S3中，水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末的质量比为3：2：3：1。
4.根据权利要求1所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，S3中，水泥渣、煤矸石、煤渣和高炉渣粉末加水时采用喷淋的方式均匀加水。
5.根据权利要求1所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，S4中，粉末A、水泥和混凝土表面增强剂的质量比为10-12：8-10：1。
6.根据权利要求1所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述混凝土表面增强剂的主要成份为具有反应活性的碱金属硅酸盐或改性的碱金属硅酸盐、催化剂和助剂。
7.根据权利要求1所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，S3中，湿磨时的水固比为1：2；所述粉体A的粒径为3.5-8.5μm。
8.用于建筑3D打印的固废胶凝材料，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的一种用于建筑3D打印的固废胶凝材料的制备方法制的。
9.根据权利要求8所述的用于建筑3D打印的固废胶凝材料的应用，其特征在于，应用于建筑3D打印。
CN202011544345.5A 2020-12-24 2020-12-24 用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用 Withdrawn CN112390583A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011544345.5A CN112390583A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011544345.5A CN112390583A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112390583A true CN112390583A (zh) 2021-02-23

Family

ID=74624901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011544345.5A Withdrawn CN112390583A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112390583A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149579A (zh) * 2021-05-07 2021-07-23 湖北工业大学 3d打印用超胶凝水泥的制备方法以及3d打印用超胶凝水泥
CN113213858A (zh) * 2021-05-14 2021-08-06 中国科学院生态环境研究中心 煤气化渣制备铝酸盐基3d打印材料的方法
CN113683386A (zh) * 2021-07-19 2021-11-23 梁政 一种粉煤灰-煤渣胶凝材料及其制备方法
CN115180912A (zh) * 2022-07-15 2022-10-14 山东海林环保设备工程有限公司 一种基于煤基固废制备填筑材料的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107298546A (zh) * 2017-06-16 2017-10-27 南京理工大学 用于3d打印的碱激发胶凝材料及其打印方法
CN108218310A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 同济大学 一种用于3d打印的地聚合物材料及其制备方法
CN109987900A (zh) * 2019-04-23 2019-07-09 湖南云中再生科技股份有限公司 一种以建筑垃圾为主要成分的胶凝材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107298546A (zh) * 2017-06-16 2017-10-27 南京理工大学 用于3d打印的碱激发胶凝材料及其打印方法
CN108218310A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 同济大学 一种用于3d打印的地聚合物材料及其制备方法
CN109987900A (zh) * 2019-04-23 2019-07-09 湖南云中再生科技股份有限公司 一种以建筑垃圾为主要成分的胶凝材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
（苏）格里高尔也夫著: "《石灰在建筑工程中的应用》", 31 May 1957, 建筑工程出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149579A (zh) * 2021-05-07 2021-07-23 湖北工业大学 3d打印用超胶凝水泥的制备方法以及3d打印用超胶凝水泥
CN113213858A (zh) * 2021-05-14 2021-08-06 中国科学院生态环境研究中心 煤气化渣制备铝酸盐基3d打印材料的方法
CN113213858B (zh) * 2021-05-14 2022-08-23 中国科学院生态环境研究中心 煤气化渣制备铝酸盐基3d打印材料的方法
CN113683386A (zh) * 2021-07-19 2021-11-23 梁政 一种粉煤灰-煤渣胶凝材料及其制备方法
CN113683386B (zh) * 2021-07-19 2022-10-14 梁政 一种粉煤灰-煤渣胶凝材料及其制备方法
CN115180912A (zh) * 2022-07-15 2022-10-14 山东海林环保设备工程有限公司 一种基于煤基固废制备填筑材料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112390583A (zh) 用于建筑3d打印的固废胶凝材料及其制备方法和应用
CN108046669B (zh) 地质聚合物及其制备方法和应用
CN101099974B (zh) 建筑废弃物的处理和再生利用方法
CN105753411B (zh) 以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法
CN104479685A (zh) 一种治理污染土壤的复合重金属固化剂及其制备方法
CN110054427A (zh) 一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法
CN101857397A (zh) 用建筑垃圾细骨料配制干粉砂浆的方法
CN106830777A (zh) 生活垃圾焚烧残渣制备的再生回填混凝土及其应用
CN106082901B (zh) 一种加固软弱地基的绿色混凝土预制桩及施工方法
CN113754364B (zh) 一种基于渣土洗砂尾泥的人造骨料及其制备方法
CN111253094A (zh) 一种地质聚合物凝胶材料及其应用
CN105906269A (zh) 一种含有建筑垃圾的透水砖及其制备方法
CN108409222A (zh) 一种水利工程专用混凝土及其制备方法
CN111908862A (zh) 一种可再生环保型透水混凝土及其制备方法
CN109095799B (zh) 一种煤矸石包覆改性制备生态骨料的方法
CN106045412A (zh) 一种生态混凝土
CN110028296A (zh) 一种含有建筑废料回收物的建筑砌砖及其制作方法
CN115215597A (zh) 一种盾构渣浆碱激发再生砂浆及其制备方法和应用
CN101306937A (zh) 一种建筑垃圾混凝土砖及其生产方法
CN108689659A (zh) 一种水泥稳定建筑垃圾再生混合料及其制备方法
CN103588440A (zh) 一种道路工程用水泥与建筑垃圾再生粉体复合无机结合料
CN109095800B (zh) 一种建筑垃圾包覆改性制备生态骨料的方法
CN106365570A (zh) 一种废弃粘土砖制备的蒸压砖及其制备方法
CN106587817A (zh) 一种高适应性混凝土的制备方法
KR101368681B1 (ko) 폐콘크리트 미분말 및 고로슬래그를 이용한 지오폴리머 조성물 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210223

WW01 Invention patent application withdrawn after publication