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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种碳化3D打印混凝土配合比的设计方法与碳化3D打印混凝土获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119569391B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411640873.9，技术领域涉及：C04B28/04；该发明授权一种碳化3D打印混凝土配合比的设计方法与碳化3D打印混凝土是由张洪智;焦治霖;葛智;宋帅;薛兴杰;姜能栋;冯玉洁设计研发完成，并于2024-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种碳化3D打印混凝土配合比的设计方法与碳化3D打印混凝土在说明书摘要公布了：本发明涉及一种碳化3D打印混凝土配合比的设计方法与碳化3D打印混凝土。本发明向水泥基打印浆料通入二氧化碳，控制其通入量，向水泥基打印浆料通入二氧化碳的同时，根据碳化反应产物CaCO3的含量，以及所需混凝土拌合物中方解石与文石的比例，计算出氯化镁的用量，将氯化镁与二氧化碳同时加入到水泥基打印浆料中，充分反应，最终制得3D打印混凝土材料。本发明通过氯化镁的添加，文石型碳酸钙的生成，改善了材料的触变行为，水泥浆料可建造性更强，同时纳米级文石纤维的取向按照打印方向排列，具有优异的增强和增韧效果，抗折、抗弯、抗压强度均有所提高。

本发明授权一种碳化3D打印混凝土配合比的设计方法与碳化3D打印混凝土在权利要求书中公布了：1.一种碳化3D打印混凝土配合比的设计方法，该设计方法包括如下步骤： 1称取硅酸盐水泥熟料，加入去离子水溶出钙离子，加入外加剂，调节pH，充分反应，得到水泥基打印浆料； 2向水泥基打印浆料通入碳酸根源料，控制其通入量，使所述水泥基打印浆料中的矿物与碳酸根源料发生碳化反应，生成碳酸盐，向水泥基打印浆料通入碳酸根源料的同时，根据碳化反应产物CaCO3的含量，以及所需混凝土拌合物中方解石与文石的比例，计算出氯化镁溶液的用量，将氯化镁溶液与碳酸根源料同时加入到水泥基打印浆料中，充分反应； 所述根据碳化反应产物CaCO3的含量，以及所需混凝土拌合物中方解石与文石的比例，计算出氯化镁溶液的用量，包括： 1钙含量确定 根据硅酸盐水泥熟料中钙元素的占比，确定出通入二氧化碳后碳酸钙的生成量，其计算方法如下： ； 式中：为钙元素在硅酸盐水泥熟料中的占比；x为硅酸盐水泥熟料中C3S、C2S的质量；k表示硅酸盐水泥熟料中C3S、C2S中钙元素所占比例；M为硅酸盐水泥熟料所有材料的总重量；n为矿物掺合料中钙元素占比；N为矿物掺合料质量；mCa为生成物中钙元素总量；z为反应效率，即碳酸钙生成率；为碳酸钙生成量； 2镁含量确定 通过文石型针棒状碳酸钙纤维取向指数确定碳酸钙样品合理的长径比； 纳米级纤维本身的形貌特征对纤维取向有显著影响，纤维取向指数用来表征文石型针棒状碳酸钙在水泥基材料中的取向，数值越高表明纤维与打印方向的排列更加平行； 取向指数服从以下公式4： ； 式中，为纤维取向指数；为纤维极角；n为纤维总数； 通过文石相碳酸钙的长径比分析确定氯化镁溶液的添加量占碳酸钙生成量的比例， 3文石相占比确定以及氯化镁溶液浓度确定 通过触变性指数来量化3D打印混凝土的触变性行为，触变性指数定义为静态屈服应力与动态屈服应力之比： ； 式中，为触变性指数；和分别为给定剪切速率和剪切时间下的静态屈服应力和动态屈服应力Pa； 不同文石相碳酸钙占比下静态和动态屈服应力随时间的演变通常用线性回归模型拟合： ； 其中，为动态屈服应力；为静态屈服应力；为文石相碳酸钙占比；为结构累积速率Pas，用X射线衍射X-raydiffraction,XRD测定CaCO3晶型，用下式9计算产物中文石相碳酸钙晶须的含量： ； 式中，y为文石相的含量百分比,Ia和Ic分别为XRD图谱中文石相、方解石相的最强特征峰的积分强度，衍射面分别为221、104； 根据不同文石相碳酸钙占比下的动态屈服应力和静态屈服应力，确定影响性指数； 基于影响性指数确定文石相碳酸钙的最优占比； 基于文石相碳酸钙的占比随氯化镁溶液的浓度变化公式，确定氯化镁溶液的浓度； 不同温度条件下，文石相碳酸钙占比随氯化镁溶液浓度变化服从下述公式： ； 式中，q为温度；p为镁离子浓度；r为文石相碳酸钙的占比；的取值随文石相碳酸钙占比变化服从公式11； 3接着加入矿物掺合料，充分搅拌，得到3D打印混凝土材料。

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