[发明专利]一种高保温性的3D打印砂浆制备方法

说明书

本发明公开了一种高保温性的3D打印砂浆制备方法，包括如下步骤：将磷酸镁水泥、硅酸盐水泥、硅灰石、煤矸石、云母粉、玻璃纤维混合均匀，得到预混料；将复合微球、引气剂、减水剂、纤维素醚、膨润土、水搅拌均匀，加入预混料搅拌均匀，得到高保温性的3D打印砂浆。复合微球采用如下工艺制备：将琼脂糖、羧甲基纤维素钠、水搅拌，搅拌速度为1200‑1400r/min，微波处理，微波功率为350‑420W，加入至液体石蜡中，冰水浴中搅拌，搅拌速度为20‑90r/min，加入氢氧化钠溶液搅拌均匀，冷却，过滤，得到复合微球。本发明提出的高保温性的3D打印砂浆制备方法，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，尤其涉及一种高保温性的3D打印砂浆制备方法。

背景技术

3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。现在3D打印技术已开始尝试用于房屋的建造。与传统建筑技术相比，3D打印建筑技术的优势体现在：速度快—可比传统建筑技术快10倍以上；不需数量庞大的建筑工人，降低了施工中的安全风险，同时可减少建筑垃圾，具有低碳、绿色、环保的特点。但在3D打印过程中，打印砂浆的保温效果差，脆性大，成为制约3D打印建筑技术的短板。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高保温性的3D打印砂浆制备方法，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。

本发明提出的一种高保温性的3D打印砂浆制备方法，包括如下步骤：

S1、将磷酸镁水泥、硅酸盐水泥、硅灰石、煤矸石、云母粉、玻璃纤维混合均匀，得到预混料；

S2、将复合微球、引气剂、减水剂、纤维素醚、膨润土、水搅拌均匀，加入预混料搅拌均匀，得到高保温性的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60-80：15-25。

优选地，在S1中，硅灰石、煤矸石、云母粉、玻璃纤维的重量比为2-4：20-40：30-60：15-25。

优选地，在S2中，复合微球的原料包括：琼脂糖、羧甲基纤维素钠、液体石蜡、氢氧化钠溶液、水。

优选地，氢氧化钠溶液的浓度为0.6-1mol/L。

优选地，在S2中，琼脂糖、羧甲基纤维素钠的重量比为4-8：2-4。

优选地，复合微球的原料按重量份包括：4-8份琼脂糖、2-4份羧甲基纤维素钠、200-400份液体石蜡、20-50份氢氧化钠溶液、30-60份水。

优选地，在S2中，复合微球采用如下工艺制备：将琼脂糖、羧甲基纤维素钠、水搅拌，搅拌速度为1200-1400r/min，微波处理，微波功率为350-420W，加入至液体石蜡中，冰水浴中搅拌，搅拌速度为20-90r/min，加入氢氧化钠溶液搅拌均匀，冷却，过滤，得到复合微球。

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，琼脂糖与羧甲基纤维素钠复配，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，另一方面可促使硅灰石、煤矸石、云母粉、玻璃纤维在体系中分散，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；加入煤矸石、云母粉、玻璃纤维可有效调节材料的粘度为处于0.58-1.65Pa·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0.51-0.53W/m·K，在保温方面远优于单一的混凝土和砂浆。