[发明专利]基于3D打印的复合吸波材料及其应用

说明书

本发明公开了基于3D打印的复合吸波材料及其应用，属于建筑材料技术领域；基于3D打印的复合吸波材料，包括主打印材料；主打印材料包括如下重量份组分：普通硅酸盐水泥30‑90份，硫铝酸盐水泥0‑20份，粉煤灰0‑20份，硅灰0‑20份，污泥发电厂固废物5‑60份，石英砂或河沙60‑200份，吸波骨料0‑50份，减水剂0.3‑5份，水20‑50份，柔性短切纤维0‑3份，吸波剂0‑30份。本发明以发电厂飞灰、尾渣代替部分或全部吸波剂，可同时保证3D打印的复合吸波材料吸波效果和力学强度。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体的说是涉及基于3D打印的复合吸波材料及其制备和应用。

背景技术

建筑吸波材料多用水泥基材料、石膏基材料等添加吸波剂制成，其成本低，性能可调，吸波效果好，但通常需要模板进行模塑，对模板的要求高，且异型模板的开模成本高，当材料用量小时不便使用模具成型。

3D打印可以解决吸波材料的成型问题，使得宏观结构可调，生产施工更灵活；然而吸波剂的大量添加，使得3D打印材料无法产生足够的强度，吸波剂破坏集体组织，导致材料的强度急剧下降，影响使用。

因此，如何同时保证3D打印吸波材料的吸波效果和强度是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供基于3D打印的复合吸波材料，以发电厂飞灰、尾渣代替部分或全部吸波剂，在保证3D打印的复合吸波材料吸波效果的同时能够获得强度适宜的材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于3D打印的复合吸波材料，包括主打印材料；

主打印材料包括如下重量份组分：

普通硅酸盐水泥30-90份，硫铝酸盐水泥0-20份，粉煤灰0-20份，硅灰0-20份，污泥发电厂固废物5-60份，石英砂或河沙60-200份，吸波骨料0-50份，减水剂0.3-5份，水20-50份，柔性短切纤维0-3份，吸波剂0-30份；污泥发电厂固废物为污泥发电厂飞灰和/或污泥发电厂尾渣。

污泥与其他化石燃料掺烧或仅使用污泥进行焚烧发电是资源化处理的方法之一，发电处理后会产生飞灰和尾渣两种固体废弃物，大部分被填埋处理，造成了资源的浪费及土地的占用。本发明利用发电厂飞灰、尾渣代替部分或全部吸波剂，可减少吸波剂的使用，避免吸波剂的大量添加对3D打印的吸波材料强度的影响，并且获得的复合吸波材料具有良好的吸波性能。

进一步优选地，污泥发电厂固废物为污泥发电厂飞灰5-40份，污泥发电厂尾渣0-20份。

进一步优选地，污泥发电厂固废物为污泥发电厂飞灰0-20份，污泥发电厂尾渣10-60份。

进一步优选地，吸波骨料用量为20-40份。

优选地，吸波骨料为内部孔隙吸附有吸波分散液的轻质细骨料；

减水剂为聚羧酸类高效减水剂；

柔性短切纤维为聚丙烯短切纤维或玻璃短切纤维等材料，纤维长度为5-15mm；

吸波剂为石墨、炭黑、碳纤维或碳纳米管等材料。

优选地，轻质细骨料为多孔膨胀珍珠岩、膨胀蛭石或沸石等材料；

吸波骨料的制备方法如下：

将石墨、炭黑、碳纤维或碳纳米管等吸波剂材料分散于水中，制成吸波分散液；

取轻质细骨料置于吸波分散液中，负压处理，使吸波分散液进入轻质细骨料内部孔隙；

负压处理后沥干轻质细骨料，烘干或晾晒至表面面干状态，得到吸波骨料。