[发明专利]一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件，其特征在于，该建筑构件是由混凝土分层浇筑而成的多层混凝土结构，所述混凝土包括以下组分及重量份含量：

水泥590-600份、石英砂470-480、粉煤灰710-720、减水剂3-5份、水320-330份、聚乙烯纤维15-20份；

所述建筑构件的层与层之间设置分隔膜，所述分隔膜设有若干长条形镂空。

2.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件，其特征在于，所述分隔膜为塑料膜或纸质隔层，所述长条形镂空呈一字型平行排布，所述分隔膜使建筑构件的层与层之间的混凝土分隔与相连的比例为1:1-1:2。

3.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件，其特征在于，所述的水泥为复合硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，并且所述水泥的28天抗压强度≥52.5MPa，28天抗折强度≥7.0MPa，比表面积≥300m²/kg。

4.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件，其特征在于，所述的石英砂的粒径为0.1-0.3mm，其SiO₂的质量含量≥99％，所述的粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积≥700m²/kg，密度为2.6g/cm³。

5.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件，其特征在于，所述的聚乙烯纤维的直径为10-45μm，长度为9-24mm，长径比＞200，断裂延伸率为2-3％，抗拉强度为2000MPa-3000MPa。

6.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件，其特征在于，所述的减水剂为通用型萘磺酸盐减水剂、木质素磺酸盐或聚羧酸减水剂，其固体含量为40-50％，减水率≥40％。

7.一种如权利要求1-6任一项权利要求所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配方备料；

(2)将水泥、石英砂、粉煤灰、减水剂加入搅拌机，干粉搅拌2-3min，充分混合均匀；

(3)再将水加入到搅拌机中，浆体搅拌1-2min；

(4)接着加入聚乙烯纤维，充分搅拌2-3min；

(5)将混合均匀的混合料转移至分层组装模具进行分层浇筑成型，养护、脱模，即制得产品。

8.根据权利要求7所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件的制备方法，其特征在于，步骤(5)具体步骤为：

(1)模板组装→摊铺混凝土→放入分隔膜→摊铺混凝土→放入分隔膜；

(2)重复步骤(1)，完成多层建筑构件的浇筑。

9.根据权利要求8所述的一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的养护方式为常温标准养护或高温水浴养护；其中，

所述常温标准养护的条件为：控制温度为20-25℃，湿度为90％±5％，养护28天；

所述高温水浴养护的条件为：控制温度为85-95℃，水浴养护48小时。