[发明专利]一种3D打印的碱矿渣水泥混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是，由以下原料组成：固体颗粒物、碱激发剂、缓凝剂和水，所述碱激发剂质量为固体颗粒物质量的4%～10%，缓凝剂为固体颗粒物质量的0.5-3.5%，水为固体颗粒物质量的10%～45%。

2.根据权利要求1所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是：所述碱激发剂为固体碱，或固体碱与水玻璃的混合溶液。

3.根据权利要求2所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是：所述固体碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠的一种或几种，所述混合溶液为固体碱与水玻璃混合后的模数为0.9-2.0溶液。

4.根据权利要求1所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是：所述缓凝剂为碳酸钠、硫酸钠或硼酸钠的一种或几种的混合物，当缓凝剂为两种的混合物时，硼酸钠与硫酸钠或碳酸钠比例为1:1，当缓凝剂为三种的混合物时，硼酸钠与碳酸钠及硫酸钠的比例2:1:1。

5.根据权利要求1所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是：所述固体颗粒物由下列重量比的原料组成：矿渣粉40～55份，钢渣粉10～20份、河沙或机制砂15～20份、石灰石骨料5～35份。

6.根据权利要求5所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是：所述矿渣粉的比表面积为370～500m²/kg、钢渣粉的比表面积分别为300～450m²/kg。

7.根据权利要求5所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土，其特征是：所述河沙或机制砂的细度模数为2.0-3.0，含泥量低于1.0%，所述石灰石骨料的粒径为5-10mm。

8.根据权利要求1所述的3D打印的碱激发矿渣水泥混凝土制备方法，其特征是：包括如下步骤：

（1）制备混合粉料：分别将矿渣、钢渣粉磨至符合要求，混合均匀，备用；

（2）制备碱激发剂溶液：将固体碱溶于水中制成碱激发剂溶液或者将固体碱溶于水玻璃中制备出规定模数的混合溶液作为碱激发剂溶液，备用；

（3）按照配比称取混合粉料、缓凝剂、河沙或机制砂、石灰石骨料，置于混料机搅拌混合均匀，加入步骤（2）制备的碱激发剂溶液继续搅拌，再加入缓凝剂继续搅拌，混合均匀，然后倒入3D打印机中，按照3D打印机定制程序打印出混凝土。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征是：步骤（1）所述的矿渣、钢渣粉磨后，先在95-110℃下烘干0.5-1.5h，然后再混合均匀，使固体颗粒物混合更为均匀。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征是：步骤（3）所述的搅拌混合时间控制在0.1-0.3小时，使碱激发混凝土获得良好工作性能，其塌落度为150-220mm。