本发明涉及水泥基建筑材料，尤其是涉及一种3d打印水泥基太阳能光伏板支架及其制备方法。
背景技术：
1、随着新能源的日益普及，近年来光伏产业得到迅猛发展，沙漠、海洋、滩涂等地可进行太阳能光伏板的安装，从而满足基本电力需求。在新建光伏项目中，土建工程用到大量钢铁、水泥等建筑材料，其中光伏板支架需求量巨大。然而，现有技术中光伏板支架常采用钢铁材料，在高温、高盐等场合钢铁材料容易发生腐蚀破坏，使用和维护成本较高。
2、近年来3d打印技术不断发展成熟，可批量化生产预制构件，在水泥建材领域发展迅速，可大幅降低生产成本，并可根据构件性能要求进行个性化、差异化、复杂化施工，但现有技术中水泥基材料的3d打印施工大多用于房屋建造，尚未开发更多新领域。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种太阳能光伏板支架，该支架采用水泥基材料经3d打印制备而成，可根据工程结构设计进行一次性打印制作，具有制作速度快、成型效果好、力学性能强、建造成本低的优点，可用于海洋、沙漠等特殊环境中光伏板的支设。
2、本发明3d打印水泥基太阳能光伏板支架，具体的，由以下重量份原料组成：
3、水泥500-600份，
4、石英粉100-150份，
5、碳化硅废料100-200份，
6、风积砂800-1000份，
7、水玻璃80-120份，
8、钢纤维50-80份，
9、聚乙二醇5-10份，
10、减水剂20-30份，
11、水150-200份。
12、优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
13、优选的，所述石英粉粒径为600-1000目。
14、优选的，所述碳化硅废料为回收硅片切割废渣经600-700℃高温氧化并粉磨至粒径5-10μm所得。
15、本发明采用水泥作为胶凝材料，并添加石英粉、碳化硅废料作为掺合料，水泥强度等级优选42.5等级或52.5等级，石英粉粒度更细，可有效发挥微填充效应，填充水泥水化产物孔隙，提高水泥基材料密实度；在太阳能光伏板生产过程中产生大量硅片切割废渣，目前该废渣尚属于工业固废被大量堆存或填埋，应用率很低，硅片切割废渣中含有大量活性硅，其经高温氧化后变成高活性二氧化硅，可用于水泥基材料充当活性材料，本发明研究发现，碳化硅废料掺入水泥基材料后不仅具有火山灰活性，而且其会增加混合料浆体可塑性，有利于水泥基材料的3d打印制作，同时，本发明添加的石英粉属于惰性掺合料，相较于粉煤灰、矿粉等掺合料，其超细粒径更有利于提高混合料粘度，且惰性石英粉在产业碳化硅废料的水泥基混合料浆体中充当微骨架，协同提高混合料浆体的可打印性能，避免在3d打印制作过程中发生坍塌与变形。
16、优选的，所述风积砂粒径为0.05-1.25mm，细度模数1.2-1.4.风积砂主要成分以石英为主，颗粒很细，比表面积较大，且级配较差，较为松散，本发明将其替代天然河砂等作为细骨料，通过配合比调整使其满足3d打印制作要求，可节省大量天然资源，而且在内陆使用可做到就地取材。
17、优选的，所述水玻璃模数为2.4-3.0。本发明添加高模数水玻璃作为原料，可提高浆体粘度，并可对碳化硅废料进行活性激发，提高支架力学性能和可3d打印性能。
18、优选的，所述钢纤维直径为0.1-0.2mm，长度为5-12mm。本发明太阳能光伏板支架采用水泥基材料属于脆性材料，在服役过程中容易受外界环境例如干湿循环、昼夜温差等影响发生劣化失效，且作为细长的太阳能光伏板支架构件需要良好的抗挠度和韧性，本发明结合力学性能和3d打印制作要求，选用钢纤维作为增韧材料，3d打印制作过程中混合料无流动性，恰好也消除了钢纤维在混凝土中易结团易沉降的问题。
19、优选的，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂的至少一种。本发明胶凝材料总量高，添加减水剂可打破颗粒絮凝结构，降低水泥基材料用水量，并添加聚乙二醇作提高混合料浆体打印过程中的支撑效果，并使打印浆料具有合理的凝结时间，既满足3d打印前的开放时间，又满足3d打印后的凝固定型。
20、优选的，所述水为自来水。
21、本发明还涉及上述3d打印水泥基太阳能光伏板支架的制备方法，包括如下步骤：
22、1）按重量份称取各原料，
23、2）将聚乙二醇、减水剂、三乙醇胺、酒石酸加入水中搅拌均匀，得液料，
24、3）将水泥、石英粉、风积砂混合均匀后，投入钢纤维强制搅拌均匀后，加入液料进行拌合均匀，得混合料，
25、4）向混合料中依次加入碳化硅废料和水玻璃，混合均匀，即得。
26、与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
27、1.本发明采用水泥基材料制备光伏板支架，环境适用范围广，
28、2.添加碳化硅废料实现废物利用，降本增效，
29、3.实现风积砂的利用，节约天然资源，
30、4.支架力学性能好，耐久性强
31、5.采用3d打印施工，快捷高效，成本低。
1.一种3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，由以下重量份原料组成：
2.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述石英粉粒径为600-1000目。
4.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述碳化硅废料为回收硅片切割废渣经600-700℃高温氧化并粉磨至粒径5-10μm所得。
5.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述风积砂粒径为0.05-1.25mm，细度模数1.2-1.4。
6.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述水玻璃模数为2.4-3.0。
7.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述钢纤维直径为0.1-0.2mm，长度为5-12mm。
8.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂的至少一种。
9.根据权利要求1所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架，其特征在于，所述水为自来水。
10.根据权利要求1-9任一所述的3d打印水泥基太阳能光伏板支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：