[发明专利]一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品及其养护方法

权利要求书

1.一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品，其特征在于，所述磷酸镁水泥混凝土制品包括以下重量份原料：重烧氧化镁100份，镁基标准砂80 110份，水渣砂0 30份，工程渣土0 40份，磷酸盐90 120份，外加剂5 15份，干冰10 25份，水和重烧氧化镁、磷酸盐总质量的比为3∶10。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品，其特征在于，所述磷酸镁水泥混凝土制品具体包括以下重量份原料：重烧氧化镁100份，镁基标准砂100份，水渣砂20份，工程渣土30份，磷酸盐105份，外加剂10份，干冰20份，水和重烧氧化镁、磷酸盐总质量的比为3∶10。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品，其特征在于，所述重烧氧化镁中的氧化镁含量为83.2％，为工业级原料，所述重烧氧化镁中的活性氧化镁含量为41.8％，所述镁砂的平均粒径为65nm，比表面积为32m²/g。

4.根据权利要求2所述的一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中的一种或两种，所述磷酸盐为工业级原料，所述磷酸盐的含量均为98％且细度为45μm。

5.根据权利要求2所述的一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品，其特征在于，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；所述干冰为米粒状，长度为5mm□15mm。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印磷酸镁水泥混凝土制品，其特征在于，所述镁基标准砂由不同颗粒的轻烧氧化镁和重烧氧化镁组成，所述镁基标准砂细度模数为3.5；所述水渣砂细度模数为3.8；所述工程渣土含砂量为57.86％，所含砂的细度模数为1.9。

7.一种如权利要求1-6所述的3D打印磷酸镁水泥混凝土制品制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101，将磷酸盐、工程渣土、外加剂、水混合搅拌均匀；

S102，在S101混合物里加入重烧氧化镁、镁基标准砂、水渣砂搅拌均匀；

S103，在S102混合物里加入干冰，并搅拌至干冰完全挥发，获得混凝土浆料；

S104，将S103的混凝土浆料倒入3D打印机，再次添加干冰搅拌均匀并打印，即得磷酸镁水泥混凝土制品。

8.一种如权利要1-6所述3D打印磷酸镁水泥混凝土制品的养护方法，其特征在于，所述养护方法包括如下步骤：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。

所述养护的具体步骤如下：

S201，制作参比样，在终凝前的磷酸镁水泥混凝土中预埋温度传感器；将所述磷酸镁水泥混凝土进行切割，带有温度传感器的为参比样，不带温度传感器的为试样；

S202，所述参比样的温度传感器连接有温控器，所述温控器根据参比样的温度调节试样温度，进行温控碳化养护；

S203，当参比样、试样表面温度再次降至室温，将参比样、试样进行湿控碳化养护。

S204，将经S203养护完的参比样、试样进行储藏碳化养护，获得成品。

9.根据权利要求8所述3D打印的磷酸镁水泥混凝土的养护方法，其特征在于，所述温控碳化养护设有温控碳化室，所设湿控碳化养护设有湿控碳化室，所述储藏碳化养护设有储藏碳化室；

所述温控碳化室、储藏碳化室均设有二氧化碳装置，所述湿控碳化室设有干冰装置；

所述温控碳化室二氧化碳浓度为75 96％，二氧化碳气体压力80 96kPa；温度低于零下60℃；

所述湿控碳化室的相对湿度80 95％；

所述储藏养护室的二氧化碳浓度80 95％，温度20 35℃，相对湿度80 96％。

10.根据权利要求9所述3D打印的磷酸镁水泥混凝土的养护方法，其特征在于，所述温控碳化室包括温控器、降温装置、升温装置；

所述温控碳化室设有参比样放置台、试样台；所述降温装置、升温装置位于试样台外围，所述温控器与试样台通过温度传感器连接，所述降温装置、升温装置与温控器电连接；所述磷酸镁水泥混凝土周围放置干冰；

所述湿控碳化室包括试样室、干冰存放室、干冰调控器、相对湿度调控仪；所述试样室通过温度传感器、干冰调控器和干冰存放室连接；所述试样室通过相对湿度传感器与相对湿度调控仪连接；

所述储藏养护室设有温湿度调控仪；

所述二氧化碳装置包括二氧化碳气体调控器、二氧化碳气体瓶、二氧化碳气体浓度传感器，所述二氧化碳气体调控器与二氧化碳气体瓶、二氧化碳气体浓度传感器连接；

所述温控碳化室二氧化碳浓度为95％，二氧化碳气体压力95kPa；温度零下65℃；

所述湿控碳化室的相对湿度94％；

所述储藏养护室的二氧化碳浓度93％，温度30℃，相对湿度95％。