[发明专利]一种供3D打印的硫氧镁水泥增材及其应用

说明书

本发明公开了一种供3D打印的硫氧镁水泥增材，所述硫氧镁水泥增材包括下列重量份原料：轻烧氧化镁100份、七水硫酸镁39.7□92.7份，外加剂0□15.5份，干冰0□20份，水30□89份，本发明通过在硫氧镁水泥新拌浆体中加入干冰，使硫氧镁水泥在硬化前充分碳化，同时干冰的挥发降低新拌浆体温度，促进硫氧镁水泥水化放热反应，提高新拌浆体的碳化程度和水化程度，改善硫氧镁水泥微观结构和力学性能，通过将硬化后的硫氧镁水泥增材放置在智能温控碳化室中养护，避免硫氧镁水泥因水化放热产生温度应力导致的微观结构缺陷，进一步改善硫氧镁水泥微观结构，新拌浆体中加入干冰，明显提高了增材的密实性、抗压强度，具有十分明显的经济效益。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种供3D打印的硫氧镁水泥增材及其应用。

背景技术

硫氧镁水泥是继氯氧镁水泥之后的镁基无机胶凝材料，且不含氯离子，适合在含有钢筋的建筑结构和构件产品中使用。硫氧镁水泥主要以轻烧氧化镁和一定浓度的硫酸镁溶液为原料，轻烧氧化镁遇水反应产生氢氧化镁，氢氧化镁与空气中的二氧化碳反应生成碳酸镁，即硫氧镁水泥的碳化反应可以在一定程度上增加硫氧镁水泥的密实性和抗压强度。目前关于碳化研究主要集中在浆体硬化后的碳化反应，对新拌浆体碳化研究较少，新拌浆体在硬化前水化反应程度较大，硬化后水化反应随养护龄期增加而逐渐变慢。浆体硬化后二氧化碳很难进入试块内部，存在碳化由外到内逐步反应次序，对浆体整体性能提高不明显。当前有用二氧化碳气瓶进行碳化养护试验，碳化和水化反应为放热反应，持续的热量积累抑制了放热反应的进行，从而减缓碳化反应和水化反应的继续进行，因此现有技术存在硫氧镁水泥密实性、抗压强度低，碳化养护困难的问题。

发明内容

本发明提供一种供3D打印的硫氧镁水泥增材及其应用，以至少解决现有技术中硫氧镁水泥增材密实性、抗压强度低，碳化养护困难的问题。

本发明公开一种供3D打印的硫氧镁水泥增材，所述硫氧镁水泥增材包括下列重量份原料：轻烧氧化镁100份、七水硫酸镁39.7 92.7份，外加剂0□15.5份，干冰0 20份，水30□89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％；

进一步地，所述轻烧氧化镁平均粒径为65nm 190nm，所述轻烧氧化镁的比表面积为32m²/g 92m²/g。

进一步地，所述七水硫酸镁中七水硫酸镁的含量不低于98％，所述七水硫酸镁细度为48μm 75μm。

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。

进一步地，所述干冰为米粒状，长度为5mm 15mm。

一种供3D打印的硫氧镁水泥增材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S101，将七水硫酸镁、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打印的硫氧镁水泥增材的应用，所述应用包括：

S201打印：所述硫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：