[发明专利]一种供3D打印的氯氧镁水泥增材及其应用

说明书

本发明公开一种供3D打印的氯氧镁水泥增材及其应用，所述氯氧镁水泥包括下列重量份原料：轻烧氧化镁100份，六水氯化镁122.4‑150.0份，外加剂0‑6.5份，干冰0‑20份，水40‑73份；本发明通过在氯氧镁水泥新拌净浆浆体中加入干冰，解决了氯氧镁水泥新拌浆体的降温技术难题，而且干冰产生的二氧化碳促进了氯氧镁水泥的放热反应，提高水化产物的碳化程度，有效改善氯氧镁水泥增材的早期微观结构和宏观性能；通过温控碳化室将养护环境温度与氯氧镁水泥增材保持一致，有效降低了氯氧镁水泥增材水化过程中由于温度应力而产生的微观缺陷和微裂纹；将氯氧镁水泥增材用于3D打印，提高氯氧镁水泥工业化水平，推动氯氧镁水泥的工程运用。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种供3D打印的氯氧镁水泥增材及其应用。

背景技术

氯氧镁水泥具有快硬早强的特性，并且由于其主要原材料之一的轻烧氧化镁烧制温度一般在 700℃左右，明显低于硅酸盐水泥1450℃的烧制温度。因此，氯氧镁水泥是一种能耗较低的低碳绿色水泥，具有良好的发展前景。氯氧镁水泥存在水化过程中放出大量热，水化产物之一的氢氧化镁与空气中二氧化碳发生碳化反应等问题；需要采用降温设备进行降温处理，但氯氧镁水泥新拌净浆浆体，需要进行加水搅拌及浇筑，常用的降温设备很难满足要求；采用冰点以下低温措施进行氯氧镁水泥改性时，通常需要购置制冷设备来营造冰点以下的低温环境，对于一些比较大的建筑构件，这些制冷设备往往需要花费大量资金。目前，对于氯氧镁水泥在冰点以下低温条件碳化研究较少，缺乏相应的技术方案，此外，作为一种绿色水泥，其3D打印方面的研究仍较少，严重限制其工业化发展和工程运用。

发明内容

本发明提供一种供3D打印的氯氧镁水泥增材及其应用，以至少解决现有技术中缺少氯氧镁水泥新拌浆体降温、冰点以下低温碳化技术、整体碳化程度较低、3D打印工业应用的技术问题。

本发明公开一种供3D打印的氯氧镁水泥增材，所述氯氧镁水泥包括下列重量份原料：轻烧氧化镁100份，六水氯化镁122.4-150.0份，外加剂0-6.5份，干冰0-20份，水40-73份。

进一步地，所述轻烧氧化镁中的氧化镁含量为88.6％97.2％，所述轻烧氧化镁中的活性氧化镁含量为64.3％76.0％，所述轻烧氧化镁为工业级且平均粒径为65nm 190nm，所述轻烧氧化镁的比表面积为32m²/g 92m²/g。

进一步地，所述六水氯化镁为工业级原料，细度为48μm 75μm，所述六水氯化镁的含量为44％46％。

进一步地，所述外加剂为无水柠檬酸、一水柠檬酸、二水柠檬酸、无水柠檬酸钠、二水柠檬酸钠、无水碳酸钠、硼砂、硼酸、草酸和草酸钠中的一种或几种组合，所述外加剂均为化学分析纯。

进一步地，所述干冰为粒状，长度为5mm 15mm。

一种供3D打印的氯氧镁水泥增材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S101，将六水氯化镁、外加剂、水混合搅拌均匀；

S102，在S101混合物里加入轻烧氧化镁搅拌均匀；

S103，在S102混合物里加入干冰，并搅拌至干冰完全挥发，获得供3D打印增材浆料。

一种供3D打印的氯氧镁水泥增材的应用，所述应用包括：

S201打印：所述氯氧镁水泥增材浆料在3D打印喷头挤出前再次添加干冰搅拌均匀，并打印；

S202养护：所述养护方法包括以下步骤：温控碳化养护、湿控碳化养护和储藏碳化养护，所述湿控碳化养护为干冰养护，所述温控碳化养护、储藏碳化养护为二氧化碳气体养护。

进一步地，所述S202养护的具体步骤如下：