[发明专利]一种无模剂、其用途和包含其的建筑构件及制备方法

说明书

本发明提供了一种无模剂、其用途和包含其的建筑构件及制备方法。所述无模剂包括如下质量百分比的组分：16‑21％的石英粉、1.35‑1.45％的氯化钙、0.4‑0.5％的硅灰石粉，余量为水泥。所述建筑构件以建筑渣土、所述无模剂和水为原料，通过将原料混合后用建筑3D打印机打印成型，固化后得到。本发明提供的无模剂能够使建筑渣土粘结、速凝和增加强度，实现建筑渣土的3D打印，降低临建成本，提高施工效率；而且3D打印出的建筑构件的抗压强度达到20‑22MPa/mm²，与C20混凝土和MU20灰砂砖的抗压强度相当，能够满足实际使用的要求。

技术领域

本发明属于建筑3D打印技术领域，具体涉及一种无模剂、其用途和包含其的建筑构件及制备方法。

背景技术

随着城市建设的迅猛发展，一座座高楼拔地而起，带动我国经济增长，推动建筑业快速发展的同时，也带来了大量的建筑垃圾。以一个20万平米的住宅群体建筑为例，如果地下为二层，则挖地基产生的渣土量大约有15万立方米。大量的建筑渣土不仅会带来巨额的运输和消纳费用，而且还会污染环境，浪费资源。因此提高建筑垃圾的回收与利用率，努力实现建筑垃圾资源化利用，成为我国当下实现循环经济和可持续发展的必经之路。而建筑3D打印技术为建筑垃圾资源化利用带来了新契机。

建筑3D打印技术是利用3D打印技术建造房屋，这个过程需要一个巨型的三维打印机械并将其与计算机相连，根据计算机中设计好的图纸和方案，层层叠加“油墨”进行喷绘，就可直接将计算机中的三维设计模型变成实物。3D打印建筑中所使用的“油墨”独具特色，主要来自于建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿，并与高标号水泥和玻璃纤维等相结合，具有弹塑性高、能耗低、自重轻、自带保温、环保、可就地取材等优势，而且节省了建筑原材料的费用，有助于实现建筑垃圾的再生利用。

2016年8月，我国住建部183号文明确提出，建筑业要实施3D打印设备和材料应用。在此之前，建筑3D打印技术一直是全球建筑业的研究热点，但是基本都处于试验阶段，尚无能够实际应用的报道。

因此，如果能够实现以建筑渣土为原料，3D打印建筑制品，则将极大降低临建成本，提高施工效率，实现建筑垃圾的资源化利用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无模剂、其用途和包含其的建筑构件及制备方法。利用本发明提供的无模剂，能够使建筑渣土粘结、速凝和增加强度，实现建筑渣土的3D打印，且3D打印出的建筑构件的抗压强度达到20-22MPa/mm²，能够满足实际使用的要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种无模剂，包括如下质量百分比的组分：

本发明中，所述石英粉的质量百分比可以是16％、16.2％、16.5％、16.8％、17％、17.2％、17.5％、17.8％、18％、18.2％、18.5％、18.8％、19％、19.2％、19.5％、19.8％、20％、20.2％、20.5％、20.8％或21％等。

石英粉主要成分是SiO₂，耐酸耐碱，化学性质稳定，有助于增加建筑构件的强度和耐腐蚀性能，石英粉可以改良粉体的形状，增加了比表的面积。其用量过多，会导致成本增加；用量过少会导致无模剂粉状特性发生改变。

所述氯化钙的质量百分比可以是1.35％、1.36％、1.37％、1.38％、1.39％、1.4％、1.41％、1.42％、1.43％、1.44％或1.45％等。

氯化钙能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，是优良的建筑防冻剂。无水氯化钙因其吸湿性可以给混凝土提供一定程度的水分。其用量过多，会导致吸收水分多，致使其他与水反应的化学物质反应不完全；用量过少，会导致效果不明显。