[发明专利]一种高性能3D打印水泥及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能3D打印水泥，其特征在于，以重量百分比计，所述水泥包括80％‑100％的硅酸盐质胶凝材料和0％‑20％的高贝利特硫铝酸盐水泥。该3D打印水泥的制备方法包括：混合专用水泥熟料和石膏的混合物、混合材料，并加入助磨剂磨制成硅酸盐质胶凝材料；按相应配方量提取高贝利特硫铝酸盐水泥；均匀混合硅酸盐质胶凝材料和高贝利特硫铝酸盐水泥，制得高性能3D打印水泥。本发明实施例制备的材料具有可打印性、较强的粘聚性和较快的凝固性，以解决现有3D打印水泥存在的材料流动性差、不易粘聚、凝结等待时间过长和打印材料落位后发生坍塌、变形等问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高性能3D打印水泥及其制备方法。

背景技术

随着科技水平的不断提高，3D打印技术正快速改变着人们的生产及生活方式。在建筑行业中，应用3D打印技术的“轮廓工艺”，根据设计图的指示，喷嘴在指定地点挤出建筑材料，通过逐层打印的方式来构造物体。由于逐层堆叠的构造方式，3D打印建筑对打印材料的和易性、快速凝固性、抗压性、抗折性等有较高的要求。因此，材料是3D打印技术发展的重要物质基础，建筑3D打印技术的实现离不开材料，材料的发展在很大程度上决定着3D打印技术能否有更广泛的应用。

目前，在3D打印建筑领域中，大部分建筑用3D打印材料是在传统建筑原材料的基础上，对混凝土材料的改进与升级。依据建筑材料的使用性、施工性、经济性原则，通过对以水泥、矿物掺合料及固废粉体等为主的胶凝材料体系的改性和优化，研制开发出满足建筑用3D打印水泥是当前3D打印技术在建筑工程施工中应用的关键。但是现阶段可用于建筑施工3D打印的水泥非常短缺，一方面由于施工方式的特殊性，对3D打印水泥各方面的性能要求高，另一方面所配制的3D打印水泥还需与3D打印机的工作参数相匹配。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种高性能3D打印水泥的制备方法，使得制备得到的3D打印水泥具有可打印性、较强的粘聚性和较快的凝固性，保证3D打印水泥能顺利从打印机的喷头中喷出，可连续打印使水泥逐层堆叠，并能快速凝固，以解决现有3D打印水泥存在的材料流动性差、不易粘聚、凝结等待时间过长和打印材料落位后发生坍塌、变形等问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能3D打印水泥的制备方法，使得制备得到的3D打印水泥具有可打印性、较强的粘聚性和较快的凝固性，保证3D打印水泥能顺利从打印机的喷头中喷出，可连续打印使水泥逐层堆叠，并能快速凝固，以解决现有3D打印水泥存在的材料流动性差、不易粘聚、凝结等待时间过长和打印材料落位后发生坍塌、变形等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种高性能3D打印水泥，其特征在于，以重量百分比计，所述水泥包括80％-100％的硅酸盐质胶凝材料和0％-20％的高贝利特硫铝酸盐水泥。

本发明还提供了一种高性能3D打印水泥的制备方法，包括：

S100、混合专用水泥熟料和石膏的混合物、混合材料，并加入助磨剂磨制成硅酸盐质胶凝材料；

S200、按相应配方量提取高贝利特硫铝酸盐水泥；

S300、均匀混合硅酸盐质胶凝材料和高贝利特硫铝酸盐水泥，制得高性能3D打印水泥；

S400、对所述高性能3D打印水泥进行性能测试。

本发明的有益效果在于：

本发明实施例在制备高性能3D打印水泥的过程中，通过对以水泥、矿物掺合料及固废粉体等为主的胶凝材料体系的改性和优化，通过精细的选择和特定的配比设计，达到良好的可建造性和可打印性效果，使所制得的3D打印水泥满足建筑工程施工中的各项性能要求。

以下将结合附图对本发明的构思、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。

附图说明