1.用于3D打印的功能梯度及密度梯度混凝土材料,其特征在于,包括密度梯度层和保温层,其中,按重量百分比计,保温层由如下组分组成:细骨料: 10.1%~48.7%保温材料: 28.8%~38.3%硅酸盐水泥: 10.3%~16.8%工业废渣微粉: 22.6%~29.1%水: 6.4%~9.5%减水剂: 0.32%~0.61%消泡剂: 0.01%~0.03%;
各组分含量之和为100%;
密度梯度层依次由密度递减的第一梯度层、第二梯度层和第三梯度层组成,按重量百分比计,第一梯度层由如下组分组成:陶粒轻骨料: 0~5%细骨料: 42.5%~48.7%硅酸盐水泥: 12.3%~16.8%工业废渣微粉: 22.6%~29.1%水: 6.4%~9.5%减水剂: 0.32%~0.61%消泡剂: 0.01%~0.03%;
各组分含量之和为100%;
按重量百分比计,第二梯度层由如下组分组成:陶粒轻骨料: 13.8~23.2%细骨料: 25.5%~35%硅酸盐水泥: 12.3%~16.8%工业废渣微粉: 22.6%~29.1%水: 6.4%~9.5%减水剂: 0.32%~0.61%消泡剂: 0.01%~0.03%;
各组分含量之和为100%;
按重量百分比计,第三梯度层由如下组分组成:陶粒轻骨料: 35.2~38%细骨料: 11.5%~15.6%硅酸盐水泥: 12.3%~16.8%工业废渣微粉: 22.6%~29.1%水: 6.4%~9.5%减水剂: 0.32%~0.61%消泡剂: 0.01%~0.03%;
各组分含量之和为100%。
2.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,陶粒轻骨料包括粒径不超过5mm、堆积密度600~800kg/m3、筒压强度16~22MPa的粉煤灰陶粒和粒径不超过5mm、堆积密度700~
850kg/m3、筒压强度8~10MPa的高强页岩陶粒和粒径不超过5mm、堆积密度600~750kg/ m3、筒压强度7~10MPa的高强粘土陶粒中的任意一种。
3.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,细骨料为粒径不超过2.5mm的黄砂、石英砂和陶瓷砂中任意一种或其混合物。
4.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,保温材料包括玻粒径0.3~0.6mm、堆3
积密度130~140kg/m 、导热系数0.032~0.045W /m·K 的膨胀玻化微珠和粒径0.15~
1.18mm、堆积密度90~100kg/m3、导热系数0.048~0.056 W /m·K 的膨胀珍珠岩和粒径
0.5~1.5mm、堆积密度20~100 kg/m3、导热系数0.028~0.036 W /m·K 的膨胀聚苯乙烯颗粒中任意一种。
5.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,硅酸盐水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥。
6.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,工业废渣微粉包括粒径小于15μm、堆积密度900~1200 kg/m3、比表面积400~500m2/kg的磨细高炉矿渣和粒径小于45μm、堆积密
3 2
度800~1200 kg/m、比表面积600~900m/kg的一级粉煤灰和粒径小于0.2μm、堆积密度500~800kg/m3、比表面积16000~20000m2/kg的微硅粉中任意一种。
7.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,减水剂为减水率不小于25%的萘系或聚羧酸系高效减水剂。
8.如权利要求1所述的混凝土材料,其特征在于,消泡剂为753W型混凝土消泡剂。
9.如权利要求1-8任一所述的用于3D打印的功能梯度及密度梯度混凝土材料的制备方法,其特征在于,其步骤如下:密度梯度层的制备:
1.1 将细骨料、硅酸盐水泥、工业废渣微粉搅拌3~5min后,将水、减水剂和消泡剂配制成混合溶液缓慢倒入搅拌均匀的粉料中;
1.2 待形成浆体之后,陶粒轻骨料倒入搅拌机中搅拌3~5min;
1.3 按密度递减或密度递增添加陶粒轻骨料,重复步骤1.1 1.2分别得到第一梯度层、~第二梯度层和第三梯度层;
保温层的制备:
2.1 将细骨料、硅酸盐水泥、工业废渣微粉搅拌3~5min后,将水、减水剂和消泡剂配制成混合溶液缓慢倒入搅拌均匀的粉料中;
2.2待形成浆体之后,将保温材料倒入搅拌机中搅拌3~5min,即得到保温层。
10.一种墙体,其特征在于,采用权利要求1-8任一所述的混凝土材料制备所得,其中,保温层和密度梯度层按厚度比1:1分别作为墙体的内层和外层,其中,密度梯度层中的第一梯度层、第二梯度层和第三梯度层自下而上按厚度比3:2:1设置。