[发明专利]一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺及应用

权利要求书

1.一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺，其特征在于，包括以下步骤:

步骤一，组装箍砂维护结构；

步骤二，使用3D打印机根据三维模型在3D打印区域内进行混凝土3D打印成型；

步骤三，在步骤二打印过程中，打印混凝土3D构件的悬空部位之前，将步骤一中组装好的箍砂维护结构套设在混凝土3D构件外围，然后在混凝土3D构件的悬空部位所处空间内铺设细砂进行辅助支撑；采用机械自动或手动方式进行铺设细砂操作；采用机械自动方式进行铺设细砂操作时，填砂装置的出砂嘴沿着混凝土3D构件的外围以及中空结构内铺设细砂进行辅助支撑；采用人工手动的方式进行铺设细砂操作，人工手动沿着混凝土3D构件的外围以及中空结构内铺设细砂进行辅助支撑；

步骤四，随着混凝土3D构件高度增加以及铺砂高度的需要，在原有箍砂维护结构的基础上，竖向堆叠连接箍砂维护结构，以实现后续的打印和铺砂操作；

步骤五，重复上述步骤四的作业内容，直至混凝土3D构件打印完成，随即铺砂也停止；

步骤六，待混凝土3D打印材料完全硬化，拆除箍砂维护结构，除去混凝土3D构件的悬空部位周围砂粉，待打印的混凝土3D构件完全展现出来后，进行喷水养护；

步骤七，打印的混凝土3D构件达到养护龄期后，打印的混凝土3D构件即可进行使用。

2.根据权利要求1所述的一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺，其特征在于，所述3D打印机采用混凝土3D打印机，混凝土3D打印机的种类为框架式或龙门式或机械臂式。

3.根据权利要求1所述的一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺，其特征在于，所述箍砂维护结构采用模块化设计，通过模块化的板材拼接而成，板材之间采用卡扣进行可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺，其特征在于，所述箍砂维护结构周围设置有插销环，多个所述箍砂维护结构在竖直方向上进行拼接时，将插销插入相邻所述箍砂维护结构的插销环内，实现相邻箍砂维护结构的快速连接。

5.根据权利要求1所述的一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺，其特征在于，所述3D打印机的打印材料为具有快硬早强性能的水泥基材料或者是具有较慢凝结时间的水泥基材料。

6.根据权利要求1所述的一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺，其特征在于，采用喷雾养护装置对混凝土3D构件进行喷水养护，在混凝土3D构件处于砂粉支撑的状态时或者去除砂粉后的状态时，均可间隔固定时间在混凝土3D构件上进行反复的喷雾养护，使混凝土3D构件正常的进行水化反应。

7.一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺的应用，其特征在于，采用上述权利要求1-6中任一项所述的一种采用铺砂辅助支撑方式的混凝土3D打印工艺打印的构件包括带有悬空和大倾斜角的景观塑像、景观构件、建筑屋顶、艺术品。