[发明专利]3D打印用双组分水泥基复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于，包括A和B两种混合组分，按A和B的质量比为10～15：1，其中，A混合组分中各原料的重量百分比如下：

硫铝酸盐水泥34%～40%；

无机粉料0%～6%；

尾矿机制砂40%～44%；

高分子聚合物2.5%～3.0%；

缓凝剂0.3%～1%；

减水剂0.15%～0.5%；

体积稳定剂1%～2%；

消泡剂0.05%～0.1%；

拌合水12%～13.4%；

B混合组分为胶状，其中各原料的重量百分比如下：

水泥促凝剂2%～3%；

触变剂3%～4%；

消泡剂1%～1.5%；

拌和水94%～91.5%。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述无机粉料是粉煤灰、矿渣粉、硅灰、活化煤矸石粉或高炉矿渣粉中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述缓凝剂由重量占A总重量0.2%～0.6%的四硼酸钠、0.1%～0.35%的葡糖糖酸钠和0%～0.05%的酒石酸组成。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述减水剂是氨基磺酸盐减水剂或聚羧酸系减水剂。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述体积稳定剂由重量占A总重量0.05%～0.5%的淀粉醚、0.1%～0.2%的聚丙烯纤维和0.85%～1.3%的减缩剂组成。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述高分子聚合物是乙烯-醋酸乙烯共聚合物或丙烯酸酯聚合物。

7.根据权利要求5所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述消泡剂是硬脂酸单甘油酯或疏水二氧化硅；所述水泥促凝剂是碳酸锂。

8.根据权利要求5任意一项所述的一种3D打印用双组分水泥基复合材料，其特征在于：所述触变剂是羟乙基纤维素醚触变剂或有机膨润土触变剂,占B组合物总重量的3%～4%。

9.权利要求6～8任意一种所述的3D打印用双组分水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括A混合组分的制备、B混合组分的制备、A和B混合组分的混合步骤，其中，

A混合组分的制备包括如下步骤：

步骤一、制备缓凝剂：按比例取四硼酸钠、葡糖糖酸钠和酒石酸，将各组分材料混合均匀制备成缓凝剂，放置待用；

步骤二、制备体积稳定剂：按比例称取淀粉醚、聚丙烯纤维和减缩剂，将各组分材料混合均匀，制备成体积稳定剂，放置待用；

步骤三、制备A混合组分：按比例称取硫铝酸盐水泥、无机粉料、尾矿机制砂、高分子聚合物、缓凝剂、体积稳定剂、消泡剂、减水剂和拌合水，先将固体粉料混合均匀，然后加拌合水充分搅拌后混匀，放置待用，至此，3D打印技术用双组分水泥基复合材料中的A混合组分制备完成；

B混合组分的制备包括如下步骤：

步骤一、制备水泥促凝剂溶液，按比例称取拌合水和水泥促凝剂碳酸锂，然后搅拌溶剂的过程中加入碳酸锂，使其充分溶解待用；

步骤二、制备B组分材料：按比例称取触变剂和消泡剂并将两者混合均匀，然后将制备的水泥促凝剂溶液在搅拌机中搅拌，在搅拌过程中缓缓加入混合好的触变剂和消泡剂，直至将各组分材料混合均匀，至此，3D打印用双组分水泥基复合材料中的B混合组分制备完成；

A和B混合组分的混合：

将制备好的A、B混合组分质量按A：B=10~15:1的比例分泵入双组份材料建筑3D打印机，在挤出口处用高速螺旋混合设备混合后挤出A+B复合的3D打印用双组分水泥基复合材料。

10.权利要求1～4或6～8中任意一项所述的3D打印用双组分水泥基复合材料在建筑3D打印技术中的用途。