建筑3D打印材料及其制造方法和建筑3D打印设备与流程

文档序号:33649377发布日期:2023-03-29 06:49阅读:98来源:国知局
建筑3D打印材料及其制造方法和建筑3D打印设备与流程
建筑3d打印材料及其制造方法和建筑3d打印设备
技术领域
1.本技术涉及增材制造领域,具体而言,涉及一种建筑3d打印材料及其制造方法和建筑3d打印设备。


背景技术:

2.随着建筑3d(3dimensions,三维)打印设备技术的发展,越来越多的建筑采用3d打印设备打印建筑构件。目前通常采用传统的建筑3d打印材料作为3d打印设备的打印材料,传统的建筑3d打印材料虽然能够保证打印的建筑构件的基本力学性能,但是利用现有的建筑3d打印材料打印的建筑构建的抗裂性较弱。


技术实现要素:

3.本技术提供一种建筑3d打印材料及其制造方法和建筑3d打印设备,以解决现有的建筑3d打印材料打印的建筑构建的抗裂性较弱的问题。
4.第一方面,本技术提供一种建筑3d打印材料制造方法,包括:获取胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维;将重量比例为35~40%的所述胶凝材料、30~50%的所述建筑骨料和10~30%的所述风机固废纤维进行混合,得到初始建筑3d打印材料,其中,所述胶凝材料、所述建筑骨料和所述风机固废纤维各自重量比例之和为100%;搅拌所述初始建筑3d打印材料,使所述胶凝材料、所述建筑骨料和所述风机固废纤维均匀混合,得到建筑3d打印材料。
5.本技术实施例中,将重量比例为35~40%的胶凝材料、30~50%的建筑骨料和10~30%的风机固废纤维进行混合得到建筑3d打印材料,通过35~40%重量比例的胶凝材料和30~50%重量比例的建筑骨料,能够保证通过该建筑3d打印材料打印得到的建筑构建的基本力学性能达标。而10~30%重量比例的风机固废纤维通过搅拌能够均匀分布在该建筑3d打印材料中,通过风机固废纤维之间的乱向分布、相互搭接,形成稳定的网络结构,可以有效缓解建筑3d打印材料的收缩应力和断裂能,能抑制利用该建筑3d打印材料制作的建筑构件出现的龟裂、收缩、渗透等现象,从而提高建筑构件的韧性、抗冲击强度。
6.结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,获取所述风机固废纤维,包括:对退役的风电叶片进行破碎处理,得到长度为5~20mm的风机固废纤维。
7.本技术实施例中,通过对退役的风电叶片进行破碎处理得到风机固废纤维,利用该风机固废纤维制造建筑3d打印材料,可以对退役的风电叶片进行回收利用,实现高效处理退役的风电叶片。
8.结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,在搅拌所述初始建筑3d打印材料之前,所述方法还包括:获取助剂,并将重量比例小于等于1%的所述助剂添加至所述初始建筑3d打印材料中;其中,所述助剂、所述胶凝材料、所述建筑骨料和所述风机固废纤维各自重量比例之和为100%。
9.本技术实施例中,建筑3d打印材料中包括有助剂,通过添加助剂能够有效调节建
筑3d打印材料的工作性能和力学性能,使得该建筑3d打印材料能够适用于更多场景,提高建筑3d打印材料的适用范围。
10.结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述获取助剂包括:获取聚羧酸高性能减水剂、调凝剂和粘度改性剂;将重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂进行混合,得到所述助剂,其中,所述聚羧酸高性能减水剂、所述调凝剂和所述粘度改性剂各自的重量比例之和小于等于1%。
11.本技术实施例中,将重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂进行混合得到助剂,通过0.05~0.25%重量比例的聚羧酸高性能减水剂可以有效减少该建筑3d打印材料在使用时需要的用水量,同时也不会导致建筑3d打印材料的流动度过大,不会出现建筑3d打印材料板结、离析、泌水等现象。而0.05~0.35%重量比例的调凝剂可以有效调整拌合后材料的流动度和开放时间,使其适合在规定时间内完成材料的泵送和打印工作,同时0.05~0.35%重量比例的调凝剂也不会对利用该建筑3d打印材料制造的建筑构建的强度产生影响。0.05~0.40%重量比例的粘度改性剂可以有效控制材料输送及打印之后的形状保持能力。
12.结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述获取胶凝材料,包括:获取水泥、粉煤灰和矿粉;将重量比例为15%~35%的所述水泥、5%~10%的所述粉煤灰、5%~10%的所述矿粉进行混合,得到所述胶凝材料,其中,所述水泥、所述粉煤灰和所述矿粉各自的重量比例之和为35~40%。
13.结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的任意一种,所述水泥的强度不低于42.5mpa。
14.第二方面,本技术提供一种建筑3d打印设备,所述建筑3d打印设备,用于利用上述第一方面实施例和/或结合上述第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法制造的建筑3d打印材料打印建筑构件。
15.第三方面,本技术提供一种建筑3d打印材料,包括以下重量比例的原料:35~40%胶凝材料、30~50%建筑骨料、10~30%风机固废纤维;其中,所述胶凝材料、所述建筑骨料和所述风机固废纤维各自重量比例之和为100%。
16.结合上述第三方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述建筑3d打印材料还包括重量比例小于等于1%的助剂,其中,所述助剂、所述胶凝材料、所述建筑骨料和所述风机固废纤维各自重量比例之和为100%。
17.结合上述第三方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述助剂包括以下重量比例的原料:0.05~0.25%聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%调凝剂、0.05~0.40%粘度改性剂。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本技术实施例示出的第一种建筑3d打印材料制造方法的流程示意图;
20.图2为本技术实施例示出的一种胶凝材料制造过程的流程示意图;
21.图3为本技术实施例示出的第二种建筑3d打印材料制造方法的流程示意图;
22.图4为本技术实施例示出的一种助剂制造过程的流程示意图;
23.图5为本技术实施例示出的第三种建筑3d打印材料制造方法的流程示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
25.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本技术的描述中诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.再者,本技术中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。
27.下面将结合附图对本技术的技术方案进行详细地描述。
28.鉴于现有的建筑3d打印材料的制造的建筑构建的抗裂性能较弱,因此,本技术提供一种添加有风机固废纤维的建筑3d打印材料,通过风机固废纤维之间的乱向分布、相互搭接,形成稳定的网络结构,可以有效缓解建筑3d打印材料的收缩应力和断裂能,能抑制利用该建筑3d打印材料制作的建筑构件出现的龟裂、收缩、渗透等现象,从而提高建筑构件的韧性、抗冲击强度。
29.请参阅图1,图1为本技术实施例示出的一种建筑3d打印材料制造方法的流程示意图,下面将结合图1对其包含的步骤进行说明。
30.s100:获取胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维。
31.建筑骨料可以是适合用于建筑的铁尾矿、铜尾矿或者其混合物。或者,建筑骨料也可以是机制砂,例如粉碎后的适用于建筑的矿石砂砾、适用于建筑的硬质且未风化岩石的人工机械破碎物等。或者,建筑骨料也可以是天然沙和机制砂的混合物,此处不对天然沙和机制砂的混合比例进行限制。
32.一种实施方式下,建筑骨料为连续级配的建筑骨料,建筑骨料中颗粒的最大粒径小于等于2.5mm。连续级配指用一套规定筛孔尺寸的标准筛对某一矿质混合料进行筛分析时,所得到的级配曲线是一顺滑的曲线,具有连续线,相邻粒级的粒料之间有一定的比例关系。
33.胶凝材料可以是预先获取或直接购买得到的,在需要使用时直接利用即可,或者,胶凝材料也可以是在需要时制造的。
34.一种实施方式下,获取胶凝材料的过程可以是,首先获取水泥、粉煤灰和矿粉;然后将重量比例为15%~35%的水泥、5%~10%的粉煤灰、5%~10%的矿粉进行混合,得到胶凝材料,其中,水泥、粉煤灰和矿粉各自的重量比例之和为35~40%。为了便于理解,请参阅图2。
35.胶凝材料中粉煤灰的重量比例可以是5%~10%中的任意一个数值,例如可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%等,此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
36.可选的,粉煤灰可以选择一级粉煤灰(根据45微米筛余量的细度指标,一级粉煤灰必须控制在百分之十二)。
37.胶凝材料中矿粉的重量比例可以是5%~10%中的任意一个数值,例如可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%等,此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
38.可选的,矿粉可以选择s95级的矿粉或s105级的矿粉(依据国家标准gb/t18046~2000,矿粉分s105、s95、s75三个等级)。
39.胶凝材料中水泥的重量比例可以是15%~35%中的任意一个数值,例如可以是15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%等,此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
40.可以理解的是,由于水泥的种类较多,因此,胶凝材料中的水泥可以选择单一种类的水泥。但是需要注意的是,水泥的强度不低于42.5mpa。
41.例如,水泥可以是普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的任意一种。
42.由于风电叶片中含有大量的风机固废纤维,且退役的风电叶片一般无明显损伤,仅强度略微降低,而轻微破损的退役风电叶片一般仅存在裂缝等缺陷,其外形几乎没有变化,仍能保持较佳的力学性能,这也给退役风电叶片的回收处理带来了一定的难度。
43.基于此,一种实施方式下,可以对退役的风电叶片进行破碎处理,得到风机固废纤维。风机固废纤维可以选择任意类型的风机叶片破碎得到的纤维材料,此处不对风机固废纤维的具体成分进行限制。
44.一种实施方式下,风机固废纤维的长度为5~20mm范围内,例如可以是5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm等,此处不对风机固废纤维的具体长度进行限制,只要风机固废纤维的长度在5~20mm范围内即可。
45.例如,一种实施方式下,可以对退役的风电叶片进行破碎处理,得到长度为5~20mm的风机固废纤维。通过对退役的风电叶片进行破碎处理得到风机固废纤维,利用该风机固废纤维制造建筑3d打印材料,可以对退役的风电叶片进行回收利用,实现高效处理退役的风电叶片。
46.其中,对风电叶片进行破碎处理的方式已为本领域技术人员所熟知,未简要描述,此处不再赘述。
47.s200:将重量比例为35~40%的胶凝材料、30~50%的建筑骨料和10~30%的风机固废纤维进行混合,得到初始建筑3d打印材料。
48.胶凝材料的重量比例可以是35~40%中的任意一个数值,例如可以是35%、36%、37%、38%、39%、40%等。
49.同理,建筑骨料的重量比例可以是30~50%中的任意一个数值,例如可以是30%、
31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%等。
50.风机固废纤维的重量比例可以是10~30%中的任意一个数值,例如可以是10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等。
51.此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
52.其中,胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维各自重量比例之和为100%。例如,胶凝材料的重量比例为36%、建筑骨料的重量比例为42%、风机固废纤维的重量比例为22%,36%+42%+22%=100%。此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
53.s300:搅拌初始建筑3d打印材料,使胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维均匀混合,得到建筑3d打印材料。
54.在得到初始建筑3d打印材料后,需要对其进行搅拌,以使胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维均匀混合。其中,可以采用机械进行搅拌,例如采用混合搅拌器等设备进行搅拌。或者采用人工操作的方式对初始建筑3d打印材料进行搅拌,此处不对搅拌的具体方式进行限制。
55.在得到初始建筑3d打印材料后,为了改善建筑3d打印材料的力学性能,一种实施方式下,还可以获取助剂,并将重量比例小于等于1%的助剂添加至初始建筑3d打印材料中。其中,助剂、胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维各自重量比例之和为100%。
56.一种实施方式下,助剂可以是预先获取好的,在需要时直接使用即可,或者,助剂可以是在需要使用时,实时制造得到的。
57.当助剂是预先获取好的时,此时,建筑3d打印材料制造方法的流程如图3所示。
58.首先获取胶凝材料、建筑骨料、助剂和风机固废纤维,然后将重量比5例为35~40%的胶凝材料、30~50%的建筑骨料、重量比例小于等于1%的助
59.剂和10~30%的风机固废纤维进行混合,得到初始建筑3d打印材料。最后搅拌初始建筑3d打印材料,使胶凝材料、建筑骨料、助剂和风机固废纤维均匀混合,得到建筑3d打印材料。
60.其中,图3所示的建筑3d打印材料制造方法的各个步骤的具体实现方0式与图1中记载的实现方式一致,为简要描述,此处不再赘述。
61.若助剂是在需要使用时,实时制造得到的,此时,获取助剂的具体过程可以是,首先获取聚羧酸高性能减水剂、调凝剂和粘度改性剂,然后按照预设重量比例将聚羧酸高性能减水剂、调凝剂和粘度改性剂进行混合,
62.得到助剂。在得到助剂后,基于胶凝材料、建筑骨料、助剂和风机固废纤5维得到建筑3d打印材料的具体实现方式与图3所示的方式一致,为简要描
63.述,此处不再赘述。
64.其中,前述的助剂的重量比例可以是0~1%中的任意数值,例如可以是0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%等,此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
65.0由于助剂的类型较多,根据效果可以将其分为减水剂、早强剂、调凝
66.剂、引气剂、膨胀剂以及粘度改性剂等。根据实际使用需求,可以添加一种或多种
助剂到建筑3d打印材料中。
67.一种实施方式下,为了使建筑3d打印材料更加适用于3d打印设备,此时助剂中可以包括重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂。
68.其中,聚羧酸高性能减水剂的重量比例可以是0.05~0.25%中的任意一5个数值,例如可以是0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、
69.0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%等。
70.调凝剂的重量比例可以是0.05~0.35%中的任意一个数值,例如可以是
71.0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、00.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、
72.0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%等。
73.粘度改性剂的重量比例可以是0.05~0.40%中的任意一个数值,例如可
74.以是0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、50.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、
75.0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%等。
76.此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
77.得到上述的包括重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、00.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂的助剂的过程可以是:
78.首先获取聚羧酸高性能减水剂、调凝剂和粘度改性剂,然后将重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂进行混合,得到助剂。为了便于理解,请参阅图4。
79.其中,聚羧酸高性能减水剂、调凝剂和粘度改性剂各自的重量比例之和小于等于1%。例如,聚羧酸高性能减水剂的重量比例为0.25%,调凝剂的重量比例为0.35%,粘度改性剂的重量比例为0.4%,0.25%+0.35%+0.4%=1%。此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
80.可选的,助剂中可以包括重量比例为0.05~0.15%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.25%的调凝剂和0.05~0.30%的粘度改性剂。其中,基于重量比例为0.05~0.15%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.25%的调凝剂和0.05~0.30%的粘度改性剂得到助剂的具体过程与前述的基于重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂得到助剂的具体过程一致,为简要描述,此处不再赘述。
81.为了进一步理解上述的建筑3d打印材料制造方法,请参阅图5。需要说明的是,图5所示的原理为本技术建筑3d打印材料制造方法的众多实施例中的一种,因此,不能将图5所示的方式理解成是对本技术的限制。
82.如图5所示,首先获取水泥、粉煤灰和矿粉,然后将重量比例为15%~35%水泥、5%~10%的粉煤灰、5%~10%的矿粉进行混合,得到胶凝材料。
83.同时,获取聚羧酸高性能减水剂、调凝剂和粘度改性剂,并将重量比例为0.05~
0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂和0.05~0.40%的粘度改性剂进行混合,得到助剂。
84.之后获取胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维,再将重量比例为35~40%的胶凝材料、30~50%的建筑骨料和10~30%的风机固废纤维进行混合,得到初始建筑3d打印材料。最后搅拌初始建筑3d打印材料,使胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维均匀混合,得到建筑3d打印材料。
85.其中,图5所示的建筑3d打印材料制造方法的各个步骤的具体实现方式及实现原理在前文已经叙述清楚,为简要描述,此处不再赘述。
86.在得到建筑3d打印材料后,还可以向建筑3d打印材料中加入水,然后进行搅拌,得到建筑3d打印材料,将该建筑3d打印材料加入建筑3d打印设备中,即可使建筑3d打印设备进行打印作业。
87.向建筑3d打印材料中加入的水的量可以根据建筑3d打印材料中胶凝材料的量确定,本方案得到的建筑3d打印材料的水胶比为0.25~0.4。也即水的重量
÷
胶凝材料的重量的值在0.25~0.4范围内。
88.上述的水胶比可以是0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4。此处举例仅为便于理解,不应作为对本技术的限制。
89.其中,可以是人工对建筑3d打印材料和水的混合物进行搅拌,也可以是利用搅拌机等设备对建筑3d打印材料和水的混合物进行搅拌,此处不对搅拌的具体实现方式进行限制。
90.为了更好理解利用本方案制造的建筑3d打印材料的优点,下面将结合利用本方案制造的建筑3d打印材料以及现有的建筑3d打印材料进行说明。
91.第一种实施方式下,利用本方案制造的建筑3d打印材料包括重量比例为10%的1级粉煤灰、5%的s95矿粉、25%的42.5mpa级普通硅酸盐水泥、48%的建筑骨料、12%的退役风电叶片纤维料、0.46%的助剂,且该建筑3d打印材料的水胶比为0.32。
92.现有的建筑3d打印材料包括重量比例为10%的1级粉煤灰、5%的s95矿粉、25%的42.5mpa级普通硅酸盐水泥、60%的建筑骨料、0.46%的助剂,且该建筑3d打印材料的水胶比为0.30。
93.其中,助剂包括重量比例为0.135%的粉状聚羧酸高性能减水剂、0.10%的粉状调凝剂、0.225%的粉状粘度改性剂。
94.利用本方案制造的建筑3d打印材料在与水混合后得到的混凝土,其出机流动度为190mm,可操作时间1小时,28天抗压强度54mpa,满足用户对于3d打印混凝土的工作性及基本力学性能的技术要求。
95.现有的建筑3d打印材料在与水混合后得到的混凝土,其出机流动度为190mm,可操作时间1小时,28天抗压强度57.2mpa。
96.第二种实施方式下,利用本方案制造的建筑3d打印材料包括重量比例为5%的1级粉煤灰、5%的s95矿粉、30%的42.5mpa级普通硅酸盐水泥、35%的建筑骨料、25%的退役风电叶片纤维料、0.46%的助剂,且该建筑3d打印材料的水胶比为0.37。
97.现有的建筑3d打印材料包括重量比例为5%的1级粉煤灰、5%的s95矿粉、30%的42.5mpa级普通硅酸盐水泥、60%的建筑骨料、0.46%的助剂,且该建筑3d打印材料的水胶
比为0.33。
98.其中,助剂包括重量比例为0.135%的粉状聚羧酸高性能减水剂、0.10%的粉状调凝剂、0.225%的粉状粘度改性剂。
99.利用本方案制造的建筑3d打印材料在与水混合后得到的混凝土,其出机流动度为195mm,可操作时间1小时,28天抗压强度42.6mpa,满足用户对于3d打印混凝土的工作性及基本力学性能的技术要求。
100.现有的建筑3d打印材料在与水混合后得到的混凝土,其出机流动度为190mm,可操作时间1小时,28天抗压强度50.8mpa。
101.第三种实施方式下,利用本方案制造的建筑3d打印材料包括重量比例为5%的1级粉煤灰、10%的s95矿粉、25%的42.5mpa级普通硅酸盐水泥、40%的建筑骨料、20%的退役风电叶片纤维料、0.46%的助剂,且该建筑3d打印材料的水胶比为0.34。
102.现有的建筑3d打印材料包括重量比例为5%的1级粉煤灰、10%的s95矿粉、25%的42.5mpa级普通硅酸盐水泥、60%的建筑骨料、0.46%的助剂,且该建筑3d打印材料的水胶比为0.31。
103.其中,助剂包括重量比例为0.135%的粉状聚羧酸高性能减水剂、0.10%的粉状调凝剂、0.225%的粉状粘度改性剂。
104.利用本方案制造的建筑3d打印材料在与水混合后得到的混凝土,其出机流动度为190mm,可操作时间1小时,28天抗压强度46mpa,满足用户对于3d打印混凝土的工作性及基本力学性能的技术要求。
105.现有的建筑3d打印材料在与水混合后得到的混凝土,其出机流动度为200mm,可操作时间1小时,28天抗压强度46mpa。
106.可见,利用本方案制造的建筑3d打印材料与现有的建筑3d打印材料的力学性能相近,但是利用本方案制造的建筑3d打印材料中包括有风机固废纤维,由于风机固废纤维之间的乱向分布、相互搭接,可以形成稳定的网络结构,从而有效缓解建筑3d打印材料的收缩应力和断裂能,能抑制利用该建筑3d打印材料制作的建筑构件出现的龟裂、收缩、渗透等现象,从而提高建筑构件的韧性、抗冲击强度。因此,采用本方案制造得到的建筑3d打印材料能在不影响其力学性能的情况下,提高其抗裂性。
107.本技术实施例还提供一种建筑3d打印材料,该建筑3d打印材料包括重量比例为35~40%的胶凝材料、30~50%的建筑骨料、10~30%的风机固废纤维。
108.其中,胶凝材料、建筑骨料和风机固废纤维各自重量比例之和为100%。
109.一种实施方式下,建筑3d打印材料还包括重量比例小于等于1%的助剂,其中,所述助剂、所述胶凝材料、所述建筑骨料和所述风机固废纤维各自重量比例之和为100%。
110.一种实施方式下,助剂包括重量比例为0.05~0.25%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.35%的调凝剂、0.05~0.40%的粘度改性剂。
111.可选的,助剂包括重量比例为0.05~0.15%的聚羧酸高性能减水剂、0.05~0.25%的调凝剂、0.05~0.30%的粘度改性剂。
112.一种实施方式下,胶凝材料包括重量比例为15%~35%的水泥、5%~10%的粉煤灰、5%~10%的矿粉,其中,水泥、粉煤灰和矿粉各自的重量比例之和为35~40%。
113.一种实施方式下,粉煤灰为1级粉煤灰(根据45微米筛余量的细度指标,一级粉煤
灰必须控制在百分之十二)。
114.一种实施方式下,矿粉为s95级矿粉或s105级矿粉。
115.一种实施方式下,水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的任意一种,胶凝材料中的水泥的强度不低于42.5mpa。
116.一种实施方式下,建筑骨料为连续级配的建筑骨料,建筑骨料中颗粒的最大粒径小于等于2.5mm。
117.本技术实施例所提供的建筑3d打印材料为通过前述的建筑3d打印材5料制造方法制造得到的建筑3d打印材料,为简要描述,建筑3d打印材料实施例部分未提及之处,可参考前述建筑3d打印材料制造方法实施例中相应内容。
118.本技术实施例还提供一种建筑3d打印设备,该建筑3d打印设备,用于利用前述的建筑3d打印材料制造方法制造的建筑3d打印材料打印建筑0构建。
119.其中,建筑3d打印设备可以是现有的任意类型的建筑3d打印设备,此处不对其具体型号进行限制。
120.一种实施方式下,可以是基于水胶比预先将建筑3d打印材料与水混合后,将混合后的建筑3d打印材料注入建筑3d打印设备中,然后通过建筑53d打印设备的输送系统泵送到指定位置,根据预设的程序打印出建筑构件。
121.或者,也可以是将建筑3d打印材料直接注入建筑3d打印设备中,然后建筑3d打印设备基于预设的水胶比和建筑3d打印材料中胶凝材料的重量确定出需要添加的水的重量,然后将水与建筑3d打印材料混合,再通过自身的输送系统泵送到指定位置,根据预设的程序打印出建筑构件。
122.0在打印出的建筑构件达到凝结时间后,可以在建筑构件表面用水雾润湿,并喷洒薄层的养护液,然后用塑料薄膜包裹建筑构件进行养护,以提高建筑构件的力学性能,并延长建筑构件的寿命。待建筑构件的抗压强度达到设计要求时,揭开塑料表面,停止养护,建筑构件达到使用要求。
123.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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