Способ 3d-печати композиций минерального вяжущего - RU2019142862A
Код документа: RU2019142862A
Формула
1. Способ нанесения ускоренной композиции вяжущего методом 3D-печати, включающий этапы
обеспечение водной композиции минерального вяжущего,
подача водной композиции минерального вяжущего, особенно с помощью насоса, в смеситель (1) непрерывного действия, содержащий
область (10) смешивания с по меньшей мере одним динамическим перемешивающим элементом и по меньшей мере одним входным отверстием (6),
область (11) подачи, соединенную с областью (10) смешивания и содержащую по меньшей мере одно подающее устройство (5) и выходное отверстие (7),
где водную композицию минерального вяжущего перемещают через по меньшей мере одно входное отверстие (6) в область (10) смешивания,
подача по меньшей мере одного водного ускорителя для отверждения водной композиции минерального вяжущего в область (10) смешивания смесителя (1) непрерывного действия,
смешивание по меньшей мере одного водного ускорителя с водной композицией вяжущего в области (10) смешивания смесителя (1) непрерывного действия для получения ускоренной композиции вяжущего,
перемещение ускоренной композиции вяжущего с помощью подающего устройства (5) к выходному отверстию (7), и
нанесение ускоренной композиции вяжущего послойно, в частности, с помощью подвижной печатающей головки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция минерального вяжущего содержит по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, предпочтительно цементное вяжущее.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что гидравлическое вяжущее выбирают из группы, состоящей из портландцемента, кальциево-алюминатного цемента, кальциево-сульфоалюминатного цемента и их смесей.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что композиция минерального вяжущего содержит заполнители, в которых по меньшей мере 30 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 40 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 50 мас.% частиц меньше 2 мм, предпочтительно меньше 1 мм, более предпочтительно меньше 0,5 мм относительно общего количества 100 мас.% всех заполнителей в композиции вяжущего.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что водная композиция минерального вяжущего представляет собой свежий строительный раствор, имеющий осадку по меньшей мере 170 мм, предпочтительно от 200 до 380 мм, более предпочтительно от 250 до 350 мм, которая определена в соответствии с DIN EN 1015-3, после подъема конуса для испытаний на осадку без подъемов вибростола.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что водный ускоритель содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из аминоспиртов, нитратов щелочных и щелочноземельных металлов, нитритов щелочных и щелочноземельных металлов, тиоцианатов щелочных и щелочноземельных металлов, галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов, карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, глицерина, производных глицерина, гликолей, производных гликолей, солей алюминия, гидроксидов алюминия, гидроксидов щелочных металлов и щелочноземельных металлов, силикатов щелочных металлов и щелочноземельных металлов, оксидов щелочных металлов и щелочноземельных металлов, зародышей кристаллизации, особенно соединения гидрата силиката кальция в тонкоизмельченной форме, и их смеси.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что водный ускоритель содержит соль алюминия или гидроксид алюминия, особенно алюминат натрия, алюминат калия, сульфат алюминия, гидроксисульфат алюминия, гидроксид алюминия или их смеси.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что водный ускоритель дозируют в количестве от 0,3 до 8 мас.ч. (частей по массе), предпочтительно от 0,4 до 5 мас.ч., более предпочтительно от 0,5 до 2,5 мас.ч., в пересчете на твердое вещество без воды относительно 100 масс. ч. минерального вяжущего.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что смеситель непрерывного действия установлен на подвижной печатающей головке.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что смеситель (1) дополнительно содержит привод (3), и тем, что динамический смешивающий элемент содержит перемешивающий вал (4), имеющий перемешивающие элементы (8), для смешивания водной композиции минерального вяжущего с водным ускорителем, при этом область (10) смешивания и область (11) подачи расположены в одном и том же барабане (2).
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что перемешивающий вал (4) и подающее устройство (5) расположены на одной и той же оси, причем подающее устройство (5), в частности, содержит шнек.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что водную композицию минерального вяжущего смешивают с водным ускорителем в области смешивания при скорости вращения перемешивающего вала от 500 до 3000 об/мин (оборотов в минуту), предпочтительно от 650 до 2500 об/мин, более предпочтительно от 800 до 2000 об/мин, наиболее предпочтительно от 1000 до 1500 об/мин.
13. Ускоренная композиция вяжущего, полученная способом по любому из пп. 1-12, где непосредственно после смешивания водной композиции минерального вяжущего с водным ускорителем, указанная композиция в течение по меньшей мере 10 секунд имеет сопротивление погружению пенетрометра не более 0,03 МПа, и не позднее, чем через 10 минут, предпочтительно, не позднее, чем через 6 минут, еще более предпочтительно, не позднее, чем через 4 минуты имеет сопротивление погружению пенетрометра более 0,03 МПа, где сопротивление погружению пенетрометра определяют при 21°С с помощью пенетрометра согласно ASTM C-403 посредством иглы диаметром 1 мм.
14. Ускоренная композиция вяжущего по п. 13, отличающаяся тем, что после ее обеспечения и нанесения при 21°С, указанная композиция через 8 часов, более предпочтительно через 4 часа, наиболее предпочтительно через 1 час после смешивания с водным ускорителем, обладает прочностью на сжатие по меньшей мере 10 МПа, где прочность на сжатие определяют в соответствии с EN 196-1.
15. Формованный объект, полученный путем нанесения ускоренной композиции вяжущего методом 3D-печати способом по любому из пп. 1-12.
