CN113563033A - 一种用于3d打印的轻质隔热保温干混砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，属于建筑材料生产技术领域，解决了现有砂浆的施工周期长、空鼓、开裂,脱落的问题，其技术要点是：包括以下按照重量份的原料：水泥30‑40份、轻骨料5‑50份、超细微粉5‑25份、聚合物乳胶粉0.0001‑0.6份、早强剂0.1‑2份、调稠剂0.1‑0.3份、促凝剂0.001‑0.1份、纤维0.1‑0.5份以及粉状聚羧酸减水剂0.001‑0.15份，具有实现墙体材料轻量化、节能化、利废化、复合化及多功能化的优点。

Description

一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆
20世纪80年代开始，降低建筑物能耗、提高居住舒适度，对建筑外墙进行外保温很必要的。
目前建筑外保温***中存在着诸多问题，由于环境、气候因素改变，致使温度变化产生的温度应力、风荷载、冻融应力对外保温技术领域
本发明涉及建筑材料生产技术领域，具体是涉及一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆。
背景技术
随着社会工业信息化的快速发展，能源被过渡消耗。我国每年有160亿平方米的新建房屋面积为能源利用率仅33%的高耗能建筑，建筑总能耗占全国能耗总量的三分之一。我国建筑节能标准化工作于***耐久性产生的影响，随时间推移保温***也会出现脱落、开裂、空鼓及渗水等问题，建筑外保温***脱落引起坠物伤人、砸车事件也屡次发生。绿色建筑设计中，不仅要关注建材在使用过程中的能耗，还应考虑生产该建材所消耗的能源。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，包括以下按照重量份的原料：水泥30-40份，轻骨料5-50份，超细微粉5-25份，聚合物乳胶粉0.0001-0.6份、早强剂0.1-2份，调稠剂0.1-0.3份、促凝剂0.001-0.1份、纤维0.1-0.5份以及粉状聚羧酸减水剂0.001-0.15份。
作为本发明进一步的方案，所述以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥30份、中空玻璃微珠50份、超细碳酸钙粉19份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.12份、调稠剂0.0086份、稳定剂0.02份、促凝剂0.002份、合成纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份。
作为本发明进一步的方案，所述以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥34份、中空玻璃微珠56份、超细矿渣粉末8.9份、聚合物乳胶粉0.49份、早强剂0.15份、调稠剂0.007份、稳定剂0.04份、促凝剂0.003份、玻璃纤维0.4份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.01份。
作为本发明进一步的方案，所述以下按照重量份的原料：硅酸盐水泥38份，中空玻璃微珠40份，超细粉煤灰20份，聚合物乳胶粉1份、早强剂0.2份，调稠剂0.01份,稳定剂0.1份，促凝剂0.04份，钢纤维0.6份，粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份。
作为本发明进一步的方案，所述以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥40份、中空玻璃微珠51份、超细重质碳酸钙粉5份、聚合物乳胶粉0.1份、早强剂2份、调稠剂1份、稳定剂0.15份、促凝剂0.1份、钢纤维0.5份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.15份。
作为本发明进一步的方案，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将水泥、轻骨料、超细微粉、细砂、聚合物乳胶粉、早强剂、稳定剂、纤维以及粉状聚羧酸减水剂加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
作为本发明进一步的方案，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、超细硅酸盐水泥、铝酸盐水泥中的一种和多种混合。
作为本发明进一步的方案，，所述轻骨料为中空玻璃微珠、膨胀玻化微珠、膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、粒化泡沫玻璃、蛭石的一种和多种混合。
作为本发明进一步的方案，所述的聚合物乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉的一种和多种混合。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过将水泥，轻骨料，超细微粉，细砂，聚合物乳胶粉、早强剂，稳定剂，促凝剂，纤维，粉状聚羧酸减水剂和水搅拌均匀，得到轻质隔热保温干混砂浆。本发明为轻质隔热保温干混砂浆，实现墙体材料轻量化、节能化、利废化、复合化及多功能化。打印的保温墙体粘接牢固和安全，符合国家减材建筑政策,实现增材和减材工艺相结合。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面具体实施例来对本发明进行详细说 明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
在一个实施例中，一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，包括以下按照重量份的原料：水泥30-40份，轻骨料5-50份，超细微粉5-25份，聚合物乳胶粉0.0001-0.6份、早强剂0.1-2份，调稠剂0.1-0.3份、促凝剂0.001-0.1份、纤维0.1-0.5份以及粉状聚羧酸减水剂0.001-0.15份。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：水泥30-40份，轻骨料5-50份，超细微粉5-25份，聚合物乳胶粉0.0001-0.6份、早强剂0.1-2份，调稠剂0.1-0.3份、促凝剂0.001-0.1份、纤维0.1-0.5份以及粉状聚羧酸减水剂0.001-0.15份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将水泥30-40份，轻骨料5-50份，超细微粉5-25份，聚合物乳胶粉0.0001-0.6份、早强剂0.1-2份，调稠剂0.1-0.3份、促凝剂0.001-0.1份、纤维0.1-0.5份以及粉状聚羧酸减水剂0.001-0.15份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
本发明中所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、超细硅酸盐水泥、铝酸盐水泥中的一种和多种；所述轻骨料为中空玻璃微珠、膨胀玻化微珠、膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、粒化泡沫玻璃、蛭石的一种和多种；所述超细微粉为超细硅微粉末、超细重质碳酸钙粉末、超细矿渣粉末、超细粉煤灰粉末中的一种和多种；所述的聚合物乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉的一种和多种；所述的早强剂为硅酸三钙、无水硫铝酸钙、铁铝酸四钙中的一种和多种；所述的调稠剂为瓜尔胶醚、纤维素醚、膨润土中的一种和多种；所述的促凝剂为铝酸钠、铝酸钾、硫酸铝、硅酸钾、硫酸钾和硫酸铵中的一种和多种；所述的纤维为合成纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、木质纤维、钢纤维中的一种和多种；所述的塑化剂为粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂、丙烯酸聚羧酸减水剂、甲基丙烯酸聚羧酸减水剂、马来酸酐聚羧酸减水剂中的一种和多种。
实施例1
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，包括以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥30份、中空玻璃微珠50份、超细碳酸钙粉19份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.12份、调稠剂0.0086份、稳定剂0.02份、促凝剂0.002份、合成纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥30份、中空玻璃微珠50份、超细碳酸钙粉19份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.12份、调稠剂0.0086份、稳定剂0.02份、促凝剂0.002份、合成纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将铝酸盐水泥30份、中空玻璃微珠50份、超细碳酸钙粉19份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.12份、调稠剂0.0086份、稳定剂0.02份、促凝剂0.002份、合成纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
实施例2
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，铝酸盐水泥32份、中空玻璃微珠55份、超细硅微粉12份、聚合物乳胶粉0.435份、早强剂0.2份、调稠剂0.006份、稳定剂0.055份、促凝剂0.001份、玄武岩纤维0.27份以及丙烯酸聚羧酸减水剂0.033份。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥32份、中空玻璃微珠55份、超细硅微粉12份、聚合物乳胶粉0.435份、早强剂0.2份、调稠剂0.006份、稳定剂0.055份、促凝剂0.001份、玄武岩纤维0.27份以及丙烯酸聚羧酸减水剂0.033份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将铝酸盐水泥32份、中空玻璃微珠55份、超细硅微粉12份、聚合物乳胶粉0.435份、早强剂0.2份、调稠剂0.006份、稳定剂0.055份、促凝剂0.001份、玄武岩纤维0.27份以及丙烯酸聚羧酸减水剂0.033份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
实施例3
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，铝酸盐水泥34份、中空玻璃微珠56份、超细矿渣粉末8.9份、聚合物乳胶粉0.49份、早强剂0.15份、调稠剂0.007份、稳定剂0.04份、促凝剂0.003份、玻璃纤维0.4份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.01份。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥34份、中空玻璃微珠56份、超细矿渣粉末8.9份、聚合物乳胶粉0.49份、早强剂0.15份、调稠剂0.007份、稳定剂0.04份、促凝剂0.003份、玻璃纤维0.4份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.01份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将铝酸盐水泥34份、中空玻璃微珠56份、超细矿渣粉末8.9份、聚合物乳胶粉0.49份、早强剂0.15份、调稠剂0.007份、稳定剂0.04份、促凝剂0.003份、玻璃纤维0.4份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.01份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
实施例4
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，硅酸盐水泥38份，中空玻璃微珠40份，超细粉煤灰20份，聚合物乳胶粉1份、早强剂0.2份，调稠剂0.01份,稳定剂0.1份，促凝剂0.04份，钢纤维0.6份，粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：硅酸盐水泥38份，中空玻璃微珠40份，超细粉煤灰20份，聚合物乳胶粉1份、早强剂0.2份，调稠剂0.01份,稳定剂0.1份，促凝剂0.04份，钢纤维0.6份，粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将硅酸盐水泥38份，中空玻璃微珠40份，超细粉煤灰20份，聚合物乳胶粉1份、早强剂0.2份，调稠剂0.01份,稳定剂0.1份，促凝剂0.04份，钢纤维0.6份，粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
实施例5
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，超细硅酸盐水泥30份、中空玻璃微珠60份、超细重质碳酸钙粉9份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.1份、调稠剂0.01份、稳定剂0.02份、促凝剂0.05份、钢纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.02份。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：超细硅酸盐水泥30份、中空玻璃微珠60份、超细重质碳酸钙粉9份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.1份、调稠剂0.01份、稳定剂0.02份、促凝剂0.05份、钢纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.02份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将超细硅酸盐水泥30份、中空玻璃微珠60份、超细重质碳酸钙粉9份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.1份、调稠剂0.01份、稳定剂0.02份、促凝剂0.05份、钢纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.02份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
实施例6
一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，铝酸盐水泥40份、中空玻璃微珠51份、超细重质碳酸钙粉5份、聚合物乳胶粉0.1份、早强剂2份、调稠剂1份、稳定剂0.15份、促凝剂0.1份、钢纤维0.5份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.15份。
在本实施例中，按照以下按照重量份的原料：铝酸盐水泥40份、中空玻璃微珠51份、超细重质碳酸钙粉5份、聚合物乳胶粉0.1份、早强剂2份、调稠剂1份、稳定剂0.15份、促凝剂0.1份、钢纤维0.5份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.15份，加入干式混合机进行物理混合，混合均匀，加入水搅拌均匀，制成3D打印轻质隔热保温干混砂浆。
根据上述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将铝酸盐水泥40份、中空玻璃微珠51份、超细重质碳酸钙粉5份、聚合物乳胶粉0.1份、早强剂2份、调稠剂1份、稳定剂0.15份、促凝剂0.1份、钢纤维0.5份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.15份加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
实验结果如表1所示。
表1试验结果表
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砂浆采用骨料中空多孔玻璃微珠，代替天然砂和其他轻质材料。面对资源日益短缺的今天，新的保温材料骨料是采用废旧玻璃制成，完全可回收的。具有不可燃的功效。
需要特别说明的是，本申请中可用于砂浆3D打印机，彻底解决了目前建筑节能体系面临的诸多问题，突破了目前的保温材料工艺瓶颈，与仿生学结合，打印出封闭细胞空腔结构，弥补了3D打印建筑不采用传统建筑钢筋而产生的强度损失，无机保温材料与墙体一体化的施工,避免了目前的施工周期长、空鼓、开裂、脱落等诸多问题，打印的保温墙体粘接牢固和安全，符合国家减材建筑政策,实现增材和减材工艺相结合，抗拉粘结强度≥0.3MPa，28天抗压强度≥0.8N/mm²，干密度125kg/m³，热传导系数为0.04W/（m*K），耐火等级A；本专利中采用的中空多孔玻璃微珠，为废玻璃制成，减少了对自然资源的破坏，并能够实现循环重复再利用。实现墙体材料轻量化、节能化、利废化、复合化及多功能化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：水泥30-40份、轻骨料5-50份、超细微粉5-25份、聚合物乳胶粉0.0001-0.6份、早强剂0.1-2份、调稠剂0.1-0.3份、促凝剂0.001-0.1份、纤维0.1-0.5份以及粉状聚羧酸减水剂0.001-0.15份。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：所述水泥采用铝酸盐水泥，所述轻骨料采用中空玻璃微珠，所述超细微粉采用超细碳酸钙粉，所述纤维采用合成纤维，所述粉状聚羧酸减水剂采用粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂，铝酸盐水泥30份、中空玻璃微珠50份、超细碳酸钙粉19份、聚合物乳胶粉0.5份、早强剂0.12份、调稠剂0.0086份、稳定剂0.02份、促凝剂0.002份、合成纤维0.3份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份。
3.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：所述水泥采用铝酸盐水泥，所述轻骨料采用中空玻璃微珠，所述超细微粉采用超细矿渣粉末，所述纤维采用玻璃纤维，所述粉状聚羧酸减水剂采用粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂，铝酸盐水泥34份、中空玻璃微珠56份、超细矿渣粉末8.9份、聚合物乳胶粉0.49份、早强剂0.15份、调稠剂0.007份、稳定剂0.04份、促凝剂0.003份、玻璃纤维0.4份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.01份。
4.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：所述水泥采用硅酸盐水泥，所述轻骨料采用中空玻璃微珠，所述超细微粉采用超细粉煤灰，所述纤维采用钢纤维，所述粉状聚羧酸减水剂采用粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂，硅酸盐水泥38份，中空玻璃微珠40份，超细粉煤灰20份，聚合物乳胶粉1份、早强剂0.2份，调稠剂0.01份,稳定剂0.1份，促凝剂0.04份，钢纤维0.6份，粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.05份。
5.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：所述水泥采用铝酸盐水泥，所述轻骨料采用中空玻璃微珠，所述超细微粉采用超细重质碳酸钙粉，所述纤维采用钢纤维，所述粉状聚羧酸减水剂采用粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂，铝酸盐水泥40份、中空玻璃微珠51份、超细重质碳酸钙粉5份、聚合物乳胶粉0.1份、早强剂2份、调稠剂1份、稳定剂0.15份、促凝剂0.1份、钢纤维0.5份以及粉状海藻酸钠聚羧酸减水剂0.15份。
6.根据权利要求1～5任一所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，步骤如下：
步骤1：按比例称取各种原材料；
步骤2：将水泥、轻骨料、超细微粉、聚合物乳胶粉、早强剂、稳定剂、纤维以及粉状聚羧酸减水剂加入干式混合机；
步骤3：向干式混合机水中加入水，与原料混合均匀。
7.根据权利要求1～5任一所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥中的一种和多种混合。
8.根据权利要求1～5任一所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，所述轻骨料为中空玻璃微珠、膨胀玻化微珠、膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、粒化泡沫玻璃、蛭石的一种和多种混合。
9.根据权利要求1～5任一所述的用于3D打印的轻质隔热保温干混砂浆，其特征在于，所述的聚合物乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉的一种和多种混合。
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