本發(fā)明屬于砂漿材料，具體涉及一種砂漿材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著相關(guān)大型3d打印建筑需求和技術(shù)要求的不斷增加和成熟，高性能打印制品或打印工藝逐漸成為了國內(nèi)外相關(guān)研究者的重點研究方向。就目前的砂漿材料3d打印來看，如何提高整體大型建筑砂漿材料3d打印的力學性能還需要做進一步的研究，因為國內(nèi)大多數(shù)同類的3d打印工藝都存在著因力學性能較低而導致的整體尺寸不宜過大的普遍現(xiàn)象，這種缺點主要受砂漿材料、打印設(shè)備選型、打印工藝落后等多方面的影響，其中，傳統(tǒng)的砂漿材料構(gòu)建強度低為其主要原因，因為相比于打印設(shè)備選型和打印工藝，砂漿材料的關(guān)鍵控制點過于復雜，無法在打印過程中通過修改設(shè)備安裝位置或打印工藝調(diào)整實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化，并且在打印過程中未經(jīng)驗證臨時修改砂漿材料配比不確定因素過多，嚴重者甚至直接導致本次產(chǎn)品打印的失敗，故對于砂漿材料原料的控制和配比設(shè)計是影響整個砂漿材料3d打印的最關(guān)鍵的因素。

2、目前，砂漿材料3d打印的制品存在力學性能低的問題，例如專利cn115974499a記載了砂漿材料包括以下質(zhì)量份數(shù)的制備原料：普通硅酸鹽水泥50~70份；硫鋁酸鹽水泥6~14份；礦渣微粉2~20份；粉煤灰18~22份；速凝劑0.25~2份；纖維素醚0.05~0.45份；萘系減水劑0.1~0.3份；可再分散性膠粉0.4~0.6份；消泡劑0.1~0.5份；早強劑0.1~0.5份；聚丙烯纖維0.4~1.0份；細骨料100~120份；水30~40份。因此，如何提高砂漿材料3d打印的制品的力學性能成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種砂漿材料及其制備方法。本發(fā)明提供的砂漿材料3d打印后具備優(yōu)異的力學性能。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種砂漿材料，由包括如下質(zhì)量份數(shù)的原料制備得到：普通硅酸鹽水泥45~55份、礦渣微粉10~20份、粉煤灰20~30份、硫鋁酸鹽水泥4~8份、速凝劑0.25~2份、減水劑0.15~0.45份、纖維素醚0.15~0.25份、可再分散性膠粉0.4~0.6份、消泡劑0.1~0.3份、早強劑0.5~1.0份、聚丙烯纖維3~5份、鋼纖維15~20份、細骨料140~170份和水22~27份。

4、優(yōu)選地，所述礦渣微粉的比表面積＞400m2/kg，礦渣微粉28天的活性≥95%。

5、優(yōu)選地，所述粉煤灰的密度為2.2~2.3g/cm3，粉煤灰的粒徑為1~100μm。

6、優(yōu)選地，所述早強劑為三乙醇胺、甲酸鈣、三異丙醇胺或乙二醇早強劑。

7、優(yōu)選地，所述聚丙烯纖維的長度為5~7mm，聚丙烯纖維的長徑比為190~210。

8、優(yōu)選地，所述鋼纖維為剛性短切纖維，鋼纖維的外形為端勾型。

9、優(yōu)選地，所述鋼纖維的長度為11~13mm，鋼纖維的直徑為0.21~0.23mm。

10、優(yōu)選地，所述細骨料的粒徑為0.35~0.5mm，細骨料的細度模數(shù)為0.23~0.3。

11、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述砂漿材料的制備方法，包括：

12、將普通硅酸鹽水泥、礦渣微粉、粉煤灰、硫鋁酸鹽水泥、速凝劑、減水劑、纖維素醚、可再分散性膠粉、消泡劑、早強劑、聚丙烯纖維、鋼纖維、細骨料和水混合，得到砂漿材料。

13、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述砂漿材料或者上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的砂漿材料在3d打印中的應(yīng)用。

14、本發(fā)明提供了一種砂漿材料，由包括如下質(zhì)量份數(shù)的原料制備得到：普通硅酸鹽水泥45~55份、礦渣微粉10~20份、粉煤灰20~30份、硫鋁酸鹽水泥4~8份、速凝劑0.25~2份、減水劑0.15~0.45份、纖維素醚0.15~0.25份、可再分散性膠粉0.4~0.6份、消泡劑0.1~0.3份、早強劑0.5~1.0份、聚丙烯纖維3~5份、鋼纖維15~20份、細骨料140~170份和水22~27份。本發(fā)明采用鋼纖維，其受壓、受拉方向上的橋接作用能夠?qū)崿F(xiàn)載荷傳遞，與聚丙烯纖維相互作用，從而明顯提升3d打印后產(chǎn)品的力學性能；以硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、礦渣微粉、粉煤灰、鋼纖維、聚丙烯纖維、減水劑、可再分散性膠粉、纖維素醚、消泡劑、速凝劑、早強劑和細骨料為砂漿材料原料，通過合理的配比能夠提高打印后產(chǎn)品的力學性能。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的砂漿材料打印后產(chǎn)品的28d抗壓強度達到80mpa，抗折強度達到20mpa。

技術(shù)特征：

1.一種砂漿材料，其特征在于，由包括如下質(zhì)量份數(shù)的原料制備得到：普通硅酸鹽水泥45~55份、礦渣微粉10~20份、粉煤灰20~30份、硫鋁酸鹽水泥4~8份、速凝劑0.25~2份、減水劑0.15~0.45份、纖維素醚0.15~0.25份、可再分散性膠粉0.4~0.6份、消泡劑0.1~0.3份、早強劑0.5~1.0份、聚丙烯纖維3~5份、鋼纖維15~20份、細骨料140~170份和水22~27份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂漿材料，其特征在于，所述礦渣微粉的比表面積＞400m2/kg，礦渣微粉28天的活性≥95%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂漿材料，其特征在于，所述粉煤灰的密度為2.2~2.3g/cm3，粉煤灰的粒徑為1~100μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂漿材料，其特征在于，所述早強劑為三乙醇胺、甲酸鈣、三異丙醇胺或乙二醇早強劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂漿材料，其特征在于，所述聚丙烯纖維的長度為5~7mm，聚丙烯纖維的長徑比為190~210。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂漿材料，其特征在于，所述鋼纖維為剛性短切纖維，鋼纖維的外形為端勾型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的砂漿材料，其特征在于，所述鋼纖維的長度為11~13mm，鋼纖維的直徑為0.21~0.23mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂漿材料，其特征在于，所述細骨料的粒徑為0.08~2.5mm，細骨料的細度模數(shù)為2.3~3.0。

9.權(quán)利要求1~8任意一項所述砂漿材料的制備方法，其特征在于，包括：

10.權(quán)利要求1~8任意一項所述砂漿材料或者權(quán)利要求9所述制備方法制備得到的砂漿材料在3d打印中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種砂漿材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于砂漿材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用鋼纖維，其受壓、受拉方向上的橋接作用能夠?qū)崿F(xiàn)載荷傳遞，與聚丙烯纖維相互作用，從而明顯提升3D打印后產(chǎn)品的力學性能；以硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、礦渣微粉、粉煤灰、鋼纖維、聚丙烯纖維、減水劑、可再分散性膠粉、纖維素醚、消泡劑、速凝劑、早強劑和細骨料為砂漿材料原料，通過合理的配比能夠提高打印后產(chǎn)品的力學性能。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的砂漿材料打印后產(chǎn)品的28D抗壓強度達到80MPa，抗折強度達到20MPa。

技術(shù)研發(fā)人員：張超,趙毅,高云,李晨輝,王超,高正義
受保護的技術(shù)使用者：河北量子智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21