[发明专利]一种低脆性3D打印砂浆的制备方法

说明书

本发明公开了一种低脆性3D打印砂浆的制备方法，包括如下步骤：将磷酸镁水泥、硅酸盐水泥、蒙脱土、麦饭石粉、滑石粉、椰子纤维混合均匀，得到预混料；将卡拉胶、海藻酸钠、水搅拌，微波处理，加入至液体石蜡中，冰水浴中搅拌，加入氢氧化钠溶液搅拌均匀，冷却，过滤，得到复合微球；将复合微球、引气剂、减水剂、聚乙烯醇、海泡石粉、水搅拌均匀，加入预混料搅拌均匀，得到低脆性3D打印砂浆。本发明提出的低脆性3D打印砂浆的制备方法，所得砂浆耐水性好，导热系数小，保温效果好，而且强度高，降低脆性。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种低脆性3D打印砂浆的制备方法。

背景技术

3D打印建筑技术可以制造出传统方式很难建造的复杂多样化建筑，且无需使用模板，降低了建筑成本，就目前情况而言，水泥混凝土依然是制造建筑物的首选，但由于打印建筑采用无模板、挤出并叠加成型的施工方式，对建筑材料的性能提出了更高的要求，传统的水泥混凝土砂浆存在保温效果差、脆性大的缺点，并不适合用作3D打印建筑材料，亟待解决。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低脆性3D打印砂浆的制备方法，所得砂浆耐水性好，导热系数小，保温效果好，而且强度高，降低脆性。

本发明提出的一种低脆性3D打印砂浆的制备方法，包括如下步骤：

S1、将磷酸镁水泥、硅酸盐水泥、蒙脱土、麦饭石粉、滑石粉、椰子纤维混合均匀，得到预混料；

S2、将卡拉胶、海藻酸钠、水搅拌，微波处理，加入至液体石蜡中，冰水浴中搅拌，加入氢氧化钠溶液搅拌均匀，冷却，过滤，得到复合微球；

S3、将复合微球、引气剂、减水剂、聚乙烯醇、海泡石粉、水搅拌均匀，加入预混料搅拌均匀，得到低脆性3D打印砂浆。

优选地，在S1中，磷酸镁水泥、硅酸盐水泥的重量比为40-50：25-35。

优选地，在S1中，蒙脱土、麦饭石粉、滑石粉、椰子纤维的重量比为1-6：15-24：20-32：18-25。

优选地，在S2中，将卡拉胶、海藻酸钠、水搅拌，其中搅拌速度为600-800r/min。

优选地，在S2中，卡拉胶、海藻酸钠的重量比为1-5：1-6。

优选地，在S2中，在冰水浴搅拌过程中，搅拌速度为15-25r/min。

优选地，在S2中，微波处理过程中，微波处理时间为50-100s，微波功率为500-600W。

优选地，在S2中，氢氧化钠溶液浓度为0.8-1.4mol/L。

优选地，在S3中，复合微球、预混料的重量比为1-3：80-140。

本发明采用磷酸镁水泥、硅酸盐水泥复配为凝胶材料，一方面可避免磷酸镁水泥耐水性差的问题，另一方面导热系数小，保温效果好，而复合微球可均匀分布在砂浆内，容易与磷酸镁水泥、硅酸盐水泥分散粘结，提高砂浆的强度，降低脆性。

本发明的复合微球中，卡拉胶与海藻酸钠复配，经过微波处理后相互间结合程度高，分散在液体石蜡中形成微球，不仅粒径极小，且分布范围窄，具有良好的润滑性，一方面保温隔热效果极好，降低热传导，另一方面可促使蒙脱土、麦饭石粉、滑石粉、椰子纤维在体系中分散，可减缓热量传递，并可避免物料密度不同导致分布不均的现象，从而增强成型后的韧性，提高材料的抗热冲击性，降低建筑能耗；加入麦饭石粉、滑石粉、椰子纤维可有效调节材料的粘度为处于0.6-1.7Pa·s范围，便于3D打印过程的进行，且混凝土材料的导热系数为0.48-0.51W/m·K，在保温方面远优于单一的混凝土和砂浆。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。