[发明专利]一种用于3D打印的混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于3D打印的混凝土及其制备方法，包括以下重量份的原料：含水率不超过4%的污水厂淤泥135‑180份、草木灰83‑116份、硅酸盐水泥360‑425份、硫铝酸盐水泥132‑158份、植物纤维5.6‑12份、聚乙烯弹性体72‑93份、钛纤维14.5‑19份、硫酸钾2‑6.5份、聚羧酸减水剂6‑12份、玄武岩26‑35份、硅溶胶16‑31份、电气石粉10‑24份、硫酸钙晶须3‑7份、草酸5‑10份和荔枝壳12‑20份。本发明中各组分之间起协同作用，打印后的产品凝结速度快，没有分层现象，产品的抗压强度和抗折强度好，可以满足人们的使用需求。

技术领域

本发明涉及混凝土领域，具体是一种用于3D打印的混凝土。

背景技术

混凝土是现代应用最广泛的建筑材料，它是由胶凝材料(水泥、粉煤灰、矿粉等)、骨料(包括砂，石等)及液体介质(水、外加剂等)经简单机械拌和而成的复合材料体系，其具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、强度高、耐久性好等优点。

近年来3D打印技术快速发展，3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，与电脑连接后，通过逐层打印的方式，最终把计算机上的蓝图变成实物的技术。3D打印技术已经在人们的许多领域广泛应用，人们也在研究将3D打印技术应用到混凝土建筑上，3D打印的原材料是基础，现有建筑工程中使用的普通混凝土并不具备可以用于3D打印的性质，可以用于3D打印技术的混凝土具有广阔的使用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于3D打印的混凝土，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于3D打印的混凝土，包括以下重量份的原料：含水率不超过4％的污水厂淤泥135-180份、草木灰83-116份、硅酸盐水泥360-425份、硫铝酸盐水泥132-158份、植物纤维5.6-12份、聚乙烯弹性体72-93份、钛纤维14.5-19份、硫酸钾2-6.5份、聚羧酸减水剂6-12份、玄武岩26-35份、硅溶胶16-31份、电气石粉10-24份、硫酸钙晶须3-7份、草酸5-10份和荔枝壳12-20份。

作为本发明进一步的方案：硫酸钙晶须的长度为0.8-2.4mm，电气石粉的粒度为0.34-1.68mm。

作为本发明进一步的方案：植物纤维采用稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑或其它植物的秆茎制作。

所述用于3D打印的混凝土的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将荔枝壳中加入其重量6-10倍的水，加热煎煮90-120分钟，过滤药渣，得到一次滤液，将药渣中加入药渣重量倍3-5倍的水，加热煎煮45-70分钟，过滤得到二次滤液，将一次滤液和二次滤液合并得到滤液，向滤液中加入质量分数为50-70％的乙醇并且回流提取3-4次，过滤并且减压回收乙醇，得到荔枝壳提取液；

步骤二，将含水率不超过4％的污水厂淤泥、草木灰、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、植物纤维、钛纤维、硫酸钙晶须和玄武岩混合并且球磨至粒度为50-80目，得到第一混合物；

步骤三，将聚乙烯弹性体加热至熔融状态，备用，将硫酸钾和电气石粉放入草酸中并且超声波分散15-25分钟，得到第一混合溶液；

步骤四，将第一混合物、熔融的聚乙烯弹性体、荔枝壳提取液、第一混合溶液、聚羧酸减水剂和硅溶胶在高速搅拌机中搅拌均匀，即可得到成品。

作为本发明进一步的方案：步骤三中超声波的功率为620-850W，超声波的频率为60-80KHz。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，本发明中各组分之间起协同作用，打印后的产品凝结速度快，没有分层现象，产品的抗压强度和抗折强度好，可以满足人们的使用需求。