本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑及其使用方法。

背景技術(shù)：

3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

3D打印建筑是通過3D打印技術(shù)建造起來的建筑物，由一個巨型的三維擠出機(jī)械構(gòu)成，擠壓頭上使用齒輪傳動裝置來為房屋創(chuàng)建基礎(chǔ)和墻壁，直接制造出建筑物，該項目已獲得美國宇航局和美國軍方的支持和資助。2013年1月，一位荷蘭的建筑師就表示他們希望能用3D打印技術(shù)建造一棟建筑，該工程預(yù)期能在2014年完工。

在3D打印建筑技術(shù)中，油墨材料是關(guān)鍵。目前，國內(nèi)外市場上，普遍將混凝土、水泥、摻入玻璃纖維作為3D打印建筑的油墨材料。且不說玻璃纖維因為其環(huán)保問題被一些國家禁止使用，這種技術(shù)的精度、效率、成本均要嚴(yán)格核算，所以，目前國內(nèi)3D打印建筑市場均停留在模型階段，很難正式投入生產(chǎn)。

因此，對3D打印建筑技術(shù)中油墨材料的研究已為大勢所趨，尤其是研究開發(fā)出一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑顯得尤為重要。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了提供一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑，可根據(jù)需要不同程度延長膠凝材料凝結(jié)時間，降低水化熱和制品溫升；在達(dá)到相同強(qiáng)度條件下，可減少膠凝材料用量；改善制品性能，提高耐久性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑，按重量份比由下列原料組成：檸檬酸35-55份、磷酸三鈉15-30份、蔗糖15-35份、木質(zhì)素磺酸鈣1-5份和糖鈣5-20份。

作為優(yōu)選，所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑，按重量份比由下列原料組成：檸檬酸40份、磷酸三鈉20份、蔗糖25份、木質(zhì)素磺酸鈣3份和糖鈣15份。

本發(fā)明還提供了所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑的使用方法，在使用時，其與膠凝材料的質(zhì)量比為0.4-0.9:100。

作為優(yōu)選，所述的膠凝材料為快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥或高鐵硫鋁酸鹽水泥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑可延長膠凝材料的初凝時間30-120min，終凝時間20-100min。

(2)本發(fā)明的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑可降低膠凝材料制品內(nèi)部溫升，還可延緩溫峰的出現(xiàn)，進(jìn)而降低制品溫度應(yīng)力，提高抗裂性。

(3)本發(fā)明的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑可節(jié)約膠凝材料15-25％，大幅度降低生產(chǎn)成本。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

實施例1：

一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑，按重量份比由下列原料組成：檸檬酸35份、磷酸三鈉15份、蔗糖15份、木質(zhì)素磺酸鈣1份和糖鈣5份。

本發(fā)明還提供了所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑的使用方法，在使用時，其與膠凝材料的質(zhì)量比為0.4:100；所述的膠凝材料為快硬硫鋁酸鹽水泥。

實施例2：

一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑，按重量份比由下列原料組成：檸檬酸55份、磷酸三鈉30份、蔗糖35份、木質(zhì)素磺酸鈣5份和糖鈣20份。

本發(fā)明還提供了所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑的使用方法，在使用時，其與膠凝材料的質(zhì)量比為0.9:100；所述的膠凝材料為低堿度硫鋁酸鹽水泥。

實施例3：

一種3D打印房屋料漿用高效緩凝劑，按重量份比由下列原料組成：檸檬酸40份、磷酸三鈉20份、蔗糖25份、木質(zhì)素磺酸鈣3份和糖鈣10份。

本發(fā)明還提供了所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑的使用方法，在使用時，其與膠凝材料的質(zhì)量比為0.6:100；所述的膠凝材料為高鐵硫鋁酸鹽水泥。

實施例4：使用本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備出膠凝材料制品的性能測定

將實施例1-3、對照1-3中制備的膠凝材料制品制品采用300KN(WE 30)液壓萬能試驗機(jī)(測試儀器為AEC-201型水泥強(qiáng)度試驗機(jī))測定其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，測試結(jié)果見表1。

表1使用本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備出膠凝材料制品的性能測定

注：對照1-3為分別采用膠凝材料為快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、高鐵硫鋁酸鹽水泥制備的制品：實施例1-3為加入本發(fā)明的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備的制品。

從表1可以看出，使用本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備出的制品的抗折強(qiáng)度遠(yuǎn)高于對照，可明顯延長膠凝材料的初凝時間和終凝時間；28d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均明顯高于對照，在加入本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑可促進(jìn)制品后期強(qiáng)度增長。

實施例5：使用本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備出制品的抗凍性測定

5.1試驗材料與方法

試驗材料使用本發(fā)明實施例1-3和對照1-3所制得的制品。

每實施例和對照組各取8塊，共計48塊樣品，參照J(rèn)G/T 396—2012標(biāo)準(zhǔn)中附錄C規(guī)定的方法進(jìn)行抗凍性試驗，凍融循環(huán)次數(shù)為100次。

5.2試驗結(jié)果與分析

表2使用本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備出制品的抗凍性測定

從表2可以看出，使用本發(fā)明所述的3D打印房屋料漿用高效緩凝劑制備出制品的抗凍性遠(yuǎn)高于對照。

前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。