一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑的製作方法

2023-06-14 19:05:36 1

本發明涉及一種料漿用泵送劑，特別涉及一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑。
背景技術：
：3D列印技術，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的技術。現在，3D列印技術已開始嘗試用於房屋的建造。與傳統建築技術相比，3D列印建築技術的優勢體現在：速度快——比傳統建築技術快10倍以上；可以製造出傳統方式很難建造的複雜多樣化建築，且無需使用模板，降低了建築成本；不需數量龐大的建築工人，降低了施工中的安全風險；並且減少了廢棄副產品，可以有效的利用建築材料，大大減少水泥需求量，同時可減少建築垃圾，具有低碳、綠色、環保的特點。由於建築物自身的特點，建築物在列印製造過程中及製造完成後，對所用材料的施工性能、力學性能、功能性、耐久性以及經濟性等有特定的要求，就目前情況而言，水泥混凝土依然是製造建築物的首選，但由於列印建築採用無模板、擠出併疊加成型的施工方式，對建築材料的性能提出了更高的要求，傳統的水泥混凝土並不適合用作3D列印建築材料。泵送劑，又稱為混凝土泵送劑，它是一種改善混凝土泵送性能的外加劑，具有卓越的減水增強效果和緩凝保塑性能，具有高流化、粘聚、潤滑、緩凝的功效，適合製作高強型或者流態型的混凝土。現今3D列印建築材料一般採用水泥為基材，製備一種適合3D列印的水泥基複合建築材料，運用於3D列印房屋技術。3D列印建築材料不同於實體建築用材的混凝土，其材料更為細膩、連續性更好，適用於實體建築材料所用的混凝土的泵送劑不適用於3D列印房屋所用的建築材料，因此，現今亟需一種適用於3D列印房屋料漿用的泵送劑。公開於該
背景技術：
部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。技術實現要素：本發明針對現今3D列印房屋技術中以水泥基材料製備成的建築材料，發明一種泵送劑，專用於3D列印房屋的建築材料，可延長料漿開放時間、改善料漿和易性並降低料漿鹼度，並提高料漿可泵性。使3D列印房屋建築材料凝結性、可泵性和鹼度、力學強度等性能同時得到滿足；進一步的，本發明產品能有效提高3D列印房屋料漿的密實性、耐久性和抗滲性。為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑，按照重量分數比，包含以下組分原料：聚萘甲醛磺酸鈉鹽10～18份、氨基甲酸乙酯5～10份、緩凝劑10～15份、潤滑劑7～11份、引氣劑木質素磺酸鈣1～2份、3-[(2,4-二氯)苯基]-2-丙烯酸0.1～0.3份、石墨0.01～0.02份、腐植酸0.01～0.03份、添加劑0.03～0.07份和糖稀0.05～0.07份。其中，所述的緩凝劑為檸檬酸、木質磺酸鈉或糖鈣中的一種。其中，所述的潤滑劑為膨潤土、矽膠或磷酸酯中的一種。其中，所述的添加劑為溴化鉀、谷維素、石蠟和山梨酸鉀的混合物。其中，所述的添加劑，按照重量份數比，由溴化鉀0.01～0.03份、谷維素0.1～0.5份、石蠟0.2～1.0份和山梨酸鉀0.01～0.04份組成。3-[(2,4-二氯)苯基]-2-丙烯酸，理化性質:外觀：白色結晶性粉末；天然存在於肉桂、羅勒、白千層、蘇和香脂、秘魯香脂、可可葉中。本發明泵3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑在實際運用過程中，按照基料質量比的0.8～1.5％添加。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑，在3D列印房屋技術使用過程中，可延長料漿開放時間、改善料漿和易性並降低料漿鹼度，並提高料漿可泵性。使3D列印房屋建築材料凝結性、可泵性和鹼度、力學強度等性能同時得到滿足；進一步的，本發明產品能有效提高3D列印房屋料漿的密實性、耐久性和抗滲性。。具體實施方式下面結合本發明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受具體實施方式的限制。實施例1一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料：聚萘甲醛磺酸鈉鹽10kg、氨基甲酸乙酯5kg、緩凝劑木質磺酸鈉10kg、潤滑劑矽膠7kg、引氣劑木質素磺酸鈣1kg、3-[(2,4-二氯)苯基]-2-丙烯酸0.1kg、石墨0.01kg、腐植酸0.01kg、添加劑0.03kg和糖稀0.05kg；其中，添加劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料，溴化鉀0.01kg、谷維素0.1kg、石蠟0.2kg和山梨酸鉀0.01kg。實施例2一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料：聚萘甲醛磺酸鈉鹽18kg、氨基甲酸乙酯10kg、緩凝劑糖鈣15kg、潤滑劑膨潤土11kg、引氣劑木質素磺酸鈣2kg、3-[(2,4-二氯)苯基]-2-丙烯酸0.3kg、石墨0.02kg、腐植酸0.03kg、添加劑0.07kg和糖稀0.07kg；其中，添加劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料，溴化鉀0.03kg、谷維素0.5kg、石蠟1.0kg和山梨酸鉀0.04kg。實施例3一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料：聚萘甲醛磺酸鈉鹽14kg、氨基甲酸乙酯12kg、緩凝劑檸檬酸13kg、潤滑劑磷酸甲酯(磷酸酯)9kg、引氣劑木質素磺酸鈣1.5kg、3-[(2,4-二氯)苯基]-2-丙烯酸0.2kg、石墨0.01kg、腐植酸0.02kg、添加劑0.05kg和糖稀0.06kg；其中，添加劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料，溴化鉀0.02kg、谷維素0.1～0.5kg、石蠟0.6kg和山梨酸鉀0.02kg。實施例4一種3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑，以kg為單位，稱取所需的各組分原料：聚萘甲醛磺酸鈉鹽14kg、氨基甲酸乙酯12kg、緩凝劑檸檬酸13kg、潤滑劑磷酸甲酯(磷酸酯)9kg、引氣劑木質素磺酸鈣1.5kg、3-[(2,4-二氯)苯基]-2-丙烯酸0.2kg、石墨0.01kg、腐植酸0.02kg和糖稀0.06kg。減水率試驗1.材料準備①普通3D列印的水泥基複合建築材料以kg為單位，稱取所需的各組分原料：普通矽酸鹽水泥100kg，礦渣微粉60kg，澱粉醚0.5kg，玄武巖纖維0.3kg，粉末填料80kg，細度模數為2.5的中砂200kg，碎石(粒徑≤10mm)300kg。②添加了本發明實施例3所得泵送劑的普通3D列印的水泥基複合建築材料以kg為單位，稱取所需的各組分原料：普通矽酸鹽水泥100kg，礦渣微粉60kg，澱粉醚0.5kg，玄武巖纖維0.3kg，粉末填料80kg，細度模數為2.5的中砂200kg，碎石(粒徑≤10mm)300kg，泵送劑；以普通矽酸鹽水泥，礦渣微粉，澱粉醚，玄武巖纖維，粉末填料，細度模數為2.5的中砂和碎石(粒徑≤10mm)為基料，泵送劑添加量為基料質量比的1.5％，即11.1kg。③添加了本發明實施例4所得泵送劑的普通3D列印的水泥基複合建築材料以kg為單位，稱取所需的各組分原料：普通矽酸鹽水泥100kg，礦渣微粉60kg，澱粉醚0.5kg，玄武巖纖維0.3kg，粉末填料80kg，細度模數為2.5的中砂200kg，碎石(粒徑≤10mm)300kg；以普通矽酸鹽水泥，礦渣微粉，澱粉醚，玄武巖纖維，粉末填料，細度模數為2.5的中砂和碎石(粒徑≤10mm)為基料，泵送劑添加量為基料質量比的1.5％，即11.1kg。2.攪拌採用60L自落式攪拌機，將上述①、②、③所得3D列印的水泥基複合建築材料分別放入攪拌機中，攪拌3～7min，出料後人工翻拌2～3次再行試驗。註：各3D列印的水泥基複合建築材料及試驗環境溫度均應保持在(20±3)℃。測定步驟1.按①所得3D列印的水泥基複合建築材料；2.控制用水量，測定①所得3D列印的水泥基複合建築材料的坍落度，使①所得3D列印的水泥基複合建築材料的坍落度達(80土l0)mm，記錄此時的單位用水量m0；3.按②所得3D列印的水泥基複合建築材料；4.控制用水量，測定②所得3D列印的水泥基複合建築材料的坍落度，使②所得3D列印的水泥基複合建築材料的坍落度達(80土l0)mm，記錄此時的單位用水量m1；5.按③所得3D列印的水泥基複合建築材料；6.控制用水量，測定③所得3D列印的水泥基複合建築材料的坍落度，使③所得3D列印的水泥基複合建築材料的坍落度達(80土l0)mm，記錄此時的單位用水量m1』；按上述試驗步驟再重複做兩批次。試驗結果及評定減水率按式下列計算：WR減水率，％；m0基準混凝土單位用水量，kg/rn3；m1摻外加劑混凝土單位用水量，kg/rn3；m1』在公式中等同於m1，代入計算。以三批試驗的算術平均值作為計算結果，所得數據如表1中所示：表1檢測項目①②③水m0/m1/m1’m0＝200kg/m3m1＝142kg/m3m1』＝160kg/m3坍落度(mm)807980減水率(％)——2920抗壓強度比試驗按下式計算抗壓強度比：式中：Rs—抗壓強度比，％；Rt—摻外加劑混凝土的抗壓強度，MPa；R0—基準混凝土的抗壓強度，MPa。將上述①、②、③所得3D列印的水泥基複合建築材料，混合，壓成膜，放在常溫乾燥室內保養，第0.5h、1.5h、3.0h分別測定其抗壓強度。以三批試驗的算術平均值作為計算結果，所得數據如表2中所示：表2由表1中可以看出，本發明3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑添加在D列印的水泥基複合建築材料中，其減水率符合《GB8076-2008》高性能外添加劑的要求，而③中所述添加劑其減水率符合高效外添加劑的要求，說明本發明產品性能佳。由表2中可以看出，本發明3D列印房屋料漿用緩凝低鹼泵送劑的使用，其抗壓強度比符合《GB8076-2008》高性能外添加劑的要求，而③中所述添加劑所能實現的性能比本發明差，說明本發明不論是從其減水率而言還是抗壓強度比而言，都是最佳的。前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp