一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3D打印水泥基建筑材料及其制备和应用方法与流程

技术特征：
1.一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于该材料按照质量份数比包括100~300份改性农业废弃物颗粒、700~900份硅酸盐水泥、0~100份硫铝酸盐水泥、50~200份纳米硅微粉、800~2000份骨料、200~600份自来水、5~30份高效减水剂、0~5份粘度改善剂和1~3份抗裂纤维。2.根据权利要求1所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，所述的改性农业废弃物颗粒的制备方法按以下步骤进行：一：农业废弃物初料的制备：将木质废弃物在40~80℃条件下烘干，然后在300~700℃无氧环境下热解2~6小时，得到条状或片状生物炭；自然冷却之后，用破碎机将生物炭粉碎至粒径为1~5mm，得到块状生物炭颗粒；其中木质废弃物为秸秆、落叶、果壳、枯树枝中的一种或几种的组合；二：农业废弃物颗粒的改性：将块状生物炭颗粒烘干后置于容器中，加入水化促进剂溶液，封闭容器后抽真空，使容器内部压力降至0.2mpa以下并维持1~3小时，期间持续振荡容器，使颗粒充分浸渍吸收；过滤去除多余的溶液，将固相物烘干后，磨细，得到粒径为150μm以下的改性农业废弃物颗粒。3.根据权利要求2所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，步骤二所述水化促进剂溶液为质量百分浓度10%~20%的硫酸铝溶液或质量百分浓度20%~40%的亚硝酸钙溶液。4.根据权利要求1或2所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，所述的硅酸盐水泥，其强度等级≥42.5，混合材含量≤20%，比表面积>300m2/kg；所述的纳米硅微粉，其火山灰活性指数≥105%，二氧化硅含量≥90%，粒度分布指标d
90
<10μm。5.根据权利要求1或2所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，所述的骨料为粒径2.5mm以下石英砂或河砂，其堆积休止角大于35
°
。6.根据权利要求1或2所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，所述的高效减水剂为醚类聚羧酸盐或萘磺酸盐。7.根据权利要求1或2所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，所述的粘度改善剂为可再分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯中的一种或其中几种的组合。8.根据权利要求1或2所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料，其特征在于，所述的抗裂纤维为短切聚丙烯纤维或聚乙烯醇纤维。9.制备权利要求 1所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按质量份数比称取100~300份改性农业废弃物颗粒、700~900份硅酸盐水泥、0~100份硫铝酸盐水泥、50~200份纳米硅微粉、800~2000份骨料、200~600份自来水、5~30份高效减水剂、0~5份粘度改善剂和1~3份抗裂纤维；二、将改性农业废弃物颗粒和硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、纳米硅微粉、骨料混合均匀后，再加入自来水、高效减水剂、粘度改善剂搅拌3~5分钟，在搅拌期间分批加入抗裂纤维令其均匀分散，得到3d打印水泥基建筑材料。10.权利要求 1所述的一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3d打印水泥基建筑材料
的使用方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：将3d打印水泥基建筑材料通过3d打印机挤出成型，置于温度20
±
1℃，湿度60
±
5%的环境下预养护6~24小时；然后移入温度20
±
1℃，湿度60
±
5%，二氧化碳浓度>99%的环境下养护12~24小时，得到水泥基建筑体。

技术总结
一种利用农业废弃物的低收缩高固碳量3D打印水泥基建筑材料及其制备和应用方法，本发明涉及3D打印水泥基建筑材。它是要解决现有3D打印水泥基材料存在的流变性调控困难、收缩变形大以及碳排放量高的技术问题。本发明的水泥基建筑材料包括改性农业废弃物颗粒、硅酸盐水泥、纳米硅微粉、骨料、自来水、高效减水剂和抗裂纤维。制法：将木质废弃物热解后浸渍吸收水化促进剂，然后与其它原材料混合均匀，得到3D打印水泥基建筑材料，挤出成型后，得到水泥基建筑体。本发明的3D打印水泥基建筑材料比传统材料的收缩率降低50%以上，静态屈服应力增长速度提高1倍以上，2小时后静态屈服应力值大于1000Pa，碳排放量低，可用于建筑领域。可用于建筑领域。


技术研发人员：曾超华 张俊逸 朱效宏 张钰莹
受保护的技术使用者：生物炭建材有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/2/3