CN108484041A - 一种基于3d打印水泥基无机胶凝材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料及其制备方法，本发明涉及一纵3D打印的材料，为克服现有打印用胶凝材料打印精度较差，无法打印高精度建筑构件的问题，本发明提供一种如下的技术方案：一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，所述的无机胶凝材料包括如下组分：水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、增稠保水剂、粘结剂、膨胀剂、消泡剂、抗渗剂、润滑剂和纤维，本发明的有益效果在于：制备简便、具有良好的连续挤出性能、具有优良的可建造叠层性能、具有优良的防水抗渗功能和具有良好的抗裂性能。

Description

一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种3D打印的材料，具体来说，是一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料及其制备方法。

背景技术

3D打印，是根据所设计的3D模型，通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术，这种逐层堆积成形技术又被称作增材制造。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。与传统制造技术相比，3D打印不必事先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，因此，在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。3D打印技术适合于新产品开发、快速单件及小批量零件制造、复杂形状零件的制造、模具的设计与制造等，也适合于难加工材料的制造、外形设计检查、装配检验和快速反求工程等。因此，3D打印产业受到了国内外越来越广泛的关注，将成为下一个具有广阔发展前景的朝阳产业。

3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用.目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。3D打印所用的这些原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的，与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别，其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。

目前3D打印快速成型用特种粉体材料大多是设备工艺厂商针对各自设备特点定制的，优点是与专属设备的适用性好、研制难度相对小，缺点是材料的产业通用性差、产品成型过程的精度有待提高、产品成型后的强度较低。可见，制品表面精度受粉末原材特性的制约明显，工艺对材料依赖性不容忽视。

现有的打印用胶凝材料粘结时间长或者过短，无法自由调控凝结时间以达到打印固化叠层的要求或者在打印过程中就固化在挤出头处而造成堵塞；现有打印用胶凝材料流动性与挤出式打印不协调，过大或者过小都对挤出式打印造成不同程度的障碍；现有打印用胶凝材料无法在打印过程中短时间获得早期强度，难以保证打印的继续进行；现有打印用胶凝材料打印精度较差，无法打印高精度建筑构件。

发明内容

为解决上述提到的问题，本发明提供一种如下的技术方案：

一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，所述的无机胶凝材料包括如下各重量比的组分：水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、速凝剂、缓凝剂、增稠保水剂、粘结剂、膨胀剂、消泡剂、抗渗剂、润滑剂和纤维，上述物质的重量比为100：0-20：0-40：0.01-2：0.01-1.5：0.01-1.5：0.01-1：0.01-1：0.01-2：0.01-0.015：0.1-2：0.01-2：0.1-4。

优选的组分为，水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、增稠保水剂、粘结剂、膨胀剂、消泡剂、抗渗剂、润滑剂和纤维，上述物质的重量比为100：0.5-10：0-30：0.1-1.5：0.1-1：0.1-1.2：0.01-1.0：0.1-0.6：0.1-0.8：0.01-1.5：0.01-0.015：0.1-1.2：0.01-1.2：0.1-2。

所述的水泥为复合硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或白水泥的一种或几种。

所述的密实填料为石英粉、石灰石粉、陶土或滑石粉的一种或几种。

所述的活性掺和料为粉煤灰、矿渣粉或铝渣粉的一种或几种；主要用于降低水化热、改善胶凝材料的和易性、提高耐久性、降低成本。

所述的减水剂为木质素磺酸钙减水剂、萘磺酸盐减水剂、密胺系减水剂或氨基磺酸盐系高效减水剂的一种或几种。

所述的早强剂为甲酸钙、尿素、亚硝酸盐或铬酸盐的一种或几种。

所述的速凝剂为氟铝酸钙、氟硅酸镁、铝氧熟料、氯化物或聚丙烯酸的一种或几种。

所述的缓凝剂为柠檬酸、葡萄糖酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或三聚磷酸钠的一种或几种；

所述的增稠保水剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、丙烯基磺酸钠或羟丙基甲基纤维素醚的一种或几种；

所述的粘结剂为环氧树脂、醋酸乙烯或聚乙烯醇的一种或几种；

所述的膨胀剂为钙矾石、氧化钙、UEA膨胀剂或AEA膨胀剂的一种或几种；

所述的消泡剂为聚羧酸、聚醚硅油、聚醚类或高碳醇的一种或几种；

所述的抗渗剂为氢氧化钠、碳酸钠、铝酸钠、氟硅酸钠或水玻璃的一种或几种；

所述的润滑剂为水溶性乳化硅油、松香酸钠或硬脂酸钙的一种或几种；

所述的纤维为耐碱玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、陶瓷纤维或聚酰亚胺纤维的一种或几种。

加入了纤维、密实填料、粘结剂，以及膨胀剂补充建筑构架的早期体积收缩，放置制成成品后的开裂。

一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料的制备方法，所述的制备方法包括步骤如下：

(1)准备上述各个组分；

(2)向搅拌机中依次加入水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、膨胀剂、抗渗剂和纤维，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

(3)按比例量取25-50份水，依次加入增稠保水剂、粘结剂、润滑剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，得到混合溶液；

(4)将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。

本发明的有益效果如下：

(1)制备的3D打印水泥基无机胶凝材料原材料来源广、成本低，主要为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥凝结时间很快。其中水泥矿物中无水硫铝酸钙和硅酸二钙可以很快水化,迅速形成大量溶解度较低的水化物-高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石),同时另一矿物硅酸二钙水化后生成Ca(OH)₂和水化硅酸钙(C-S-H凝胶),两矿物水化为：

3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄+2(CaSO₄·H₂0)+34H₂0→3CaO·A1₂0₃·3CaSO₄·32H₂O+2(Al₂O₃·3H₂O)；

2CaO·SiO₂+2H₂O→CaO-SiO₂-H₂O+Ca(OH)₂；

Al₂O₃·3H₂O+3Ca(OH)₂+3CaSO₄·H₂O+20H₂O→3Ca0·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O。

硅酸盐水泥主要矿物组成为:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙四种。各种熟料矿物的水化速度依次是:C₃A>C₃S>C₄AF>C₂S,其终凝后的后期强度变化依次是:C₂S>C₃S>C₄AF>C₃A。硅酸盐水泥早期强度低,且凝结时间慢。硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥复合使用,硫铝酸盐水泥水化能够消耗了Ca(OH)₂的浓度,加快硅酸盐水泥中C₃S的水化作用,加快了水泥硬化速度从而使强度得到提高。

(2)制备得到的3D打印水泥基无机胶凝材料加入了速凝剂和缓凝剂，其中速凝剂其主要成分在碱性溶液中迅速与水泥中的石膏反应形成硫酸钠，使石膏丧失其原有的缓凝作用，从而导致铝酸钙矿物迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体，同时，速凝剂中的铝氧熟料、石灰、硫酸钙等组分又为形成溶解度很小的水化硫铝酸钙、次生石膏晶体提供有效组分，上述作用都能致使水泥混凝土迅速凝结。其中缓凝剂表面具有较强的活性作用，吸附于固体颗粒表面，延缓了水泥的水化和浆体结构的形成，能在水泥水化产物的碱性介质与游离的Ca²⁺生成不稳定的络合物，在水化初期降低了液相中的Ca²⁺的浓度，延迟了CH的析晶，同时还可以吸附于水泥水化颗粒表面，与“富硅层”中的氧离子生成氢键，在水泥颗粒表面形成一层保护膜，抑制其水化反应的进行，从而产生缓凝作用。利用速凝剂和缓凝剂调制复合调凝剂，精准控制其凝结时间，使得凝结时间控制在打印操作的合理范围之内，避免施工过程中固化和在挤出头处造成堵塞而便于操作施工，粉状3D打印水泥基无机胶凝材料加入混合溶剂即可使用，适合于3D打印建筑装饰构件和小型建筑成品。

(3)该3D打印水泥基无机胶凝材料加入了润滑剂和减水剂，其分子定向吸附于水泥颗粒表面，使其表面通常带一种负电荷，形成静电排斥作用，水泥颗粒相互分散，絮凝结构被破坏，释放出被包裹的部分水，从而参与流动。其次该两种外加剂亲水性很强，形成的吸附膜能与水分子形成稳定的分子间膜，降低其挤出摩擦力和提高了其流动性以及和易性，具有良好的连续挤出性能，供料连续而不会出现断料现象。

(4)该3D打印水泥基无机胶凝材料加入了增稠保水剂，其主要作用机理为疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性，从而具有优良的可建造叠层性能，不会出现坍塌现象，该材料具有良好的抗塑性变形性能、粘结性能，打印过程中不会出现侧向变形和层层之间空隙较大的现象，避免给建筑物留下安全隐患。

(5)该3D打印水泥基无机胶凝材料加入了早强剂，溶解于水中与水泥水化产生的氢氧化钙作用，生成氧化钙和硫酸钙。这种新生成的硫酸钙的颗粒极细，活性比掺硫酸钙要高的多，因而与C₃A反应生成水化硫铝酸钙的速度要快得多。而氢氧化钠是一种活性剂，能够提高C₃A和石膏的溶解度，加速水泥中硫铝酸钙的数量，导致水泥凝结硬化的提高。从而具有优良的力学性能，具有较高的早期强度，后期强度持续增加，符合建筑结构的设计要求。

(6)该3D打印水泥基无机胶凝材料加入了抗渗剂、膨胀剂，其中抗渗剂可以增加水泥的水化程度，水泥的水化是一个复杂的水泥结晶过程,首先是在初凝阶段先形成无数晶核,晶粒随着时间的推移逐渐长大,形成互相连贯的晶体群体，掺入适量的抗渗剂后,使水泥有一个适度的凝结时间,促使水泥水化有一个恰当的晶核及群体的形成时间,使其单晶增大、群体增大,特别是能够形成一个坚固的网状大晶体群体结构。其中膨胀剂在凝结硬化初期,可以生成大量的膨胀结晶水化物-水化硫铝酸钙(即钙矾石,AFt),使其产生适当的体积膨胀,以补偿收缩。从而具有优良的防水抗渗功能，打印的建筑构件防火阻燃、体积稳定性好等优异性能。

(7)该3D打印水泥基无机胶凝材料加入了纤维，纤维可以裹更多的集料，同水泥基体有紧密的结合力，纤维的乱向分布形式大有助于消弱水泥基塑性收缩及冻融时的应力，收缩的能量被分散到具有高抗拉强度而弹性模量相对较低的纤维单丝上，抑制了微细裂缝的产生和发展，从而极为有效地增强了净浆的韧性和抗裂性能。

(8)该3D打印水泥基无机胶凝材料不添加任何有害溶剂、重金属和放射性物质，与此同时还可消耗处理工业矿渣为填充料，达到环境友好、废物利用的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，但当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

1.准备如下各重量份的物质：

制备方法：按配方称取原材料，在水泥净浆搅拌机中依次加入水泥(复合硅酸盐水泥)、密实填料(超细石英粉)、活性掺和料(一级粉煤灰)、减水剂(萘系高效减水剂)、早强剂(甲酸钙)、速凝剂(铝氧熟料)、缓凝剂(葡萄糖酸钠)、膨胀剂(UEA膨胀剂)、抗渗剂(水玻璃)和纤维(聚乙烯醇纤维)，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

取水45份，以此在磁力搅拌器中加入增稠保水剂(羟丙基甲基纤维素醚)、消泡剂(聚醚硅油)、粘结剂(聚乙烯醇)和润滑剂(水溶性乳化硅油)，进行搅拌均匀，获得混合溶液。

将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，充分搅拌5min，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。

上述组分材料工艺制备获得一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，测得该水泥基胶凝无机材料的初凝时间为20min，终凝时间为85min，具有优异的可操作时间，早期强度较好。挤出连续均匀流畅、叠层可建造性好、打印表面细腻无开裂，可用于气温下15℃-45℃条件下、较大较高精度的3D打印建筑构件和小型建筑成品，材料性能见表1。

实施例2

准备如下各重量份物质：

制备方法：按配方称取原材料，在水泥净浆搅拌机中依次加入水泥1(复合硅酸盐水泥)、水泥2(双快硫铝酸盐水泥)、密实填料(超细陶土)、活性掺和料(一级粉煤灰)、减水剂(木质素磺酸钙)、速凝剂(氟铝酸钙)、缓凝剂(柠檬酸)、膨胀剂(AEA膨胀剂)、抗渗剂(氢氧化钠)和纤维(耐碱玻璃纤维)，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

量取水45份，以此在磁力搅拌器中加入增稠保水剂(羟丙基甲基纤维素醚)、粘结剂(环氧树脂)、消泡剂(高碳醇)和润滑剂(松香酸钠)，进行搅拌均匀，获得混合溶液。将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，充分搅拌5min，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。

上述组分材料工艺制备获得一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，测得该水泥基无机胶凝材料的初凝时间为35min，终凝时间为80min，具有优异的可操作时间。早期强度较高、塑性变形小、挤出连续均匀流畅、叠层可建造性好、打印表面细腻无开裂，可用于气温下15℃-45℃条件下、较大较高精度的3D打印建筑构件和小型建筑成品，材料性能见表1。

实施例3

准备如下各重量份的物质：

制备方法：按配方称取原材料，在水泥净浆搅拌机中依次加入水泥1(复合硅酸盐水泥)、水泥2(双快硫铝酸盐水泥)、水泥3(白色硅酸盐水泥)、密实填料(石灰石粉)、活性掺和料(铝渣粉)、减水剂(萘系高效减水剂)、速凝剂(氟铝酸钙)、缓凝剂(六偏磷酸钠)、膨胀剂1(AEA膨胀剂)、膨胀剂2(UEA膨胀剂)、抗渗剂(碳酸钠)和纤维(陶瓷纤维)，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

量取水50份，以此在磁力搅拌器中加入增稠保水剂(羧甲基羟乙基纤维素)、粘结剂(醋酸乙烯)、消泡剂(聚羧酸)和润滑剂1(水溶性乳化硅油)、润滑剂2(松香酸钠)，进行搅拌均匀，获得混合溶液。

将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，充分搅拌5min，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。

上述组分材料工艺制备获得一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，测得该水泥基无机胶凝材料的初凝时间为15min，终凝时间为40min，具有优异的可操作时间。早期强度较高、塑性变形小、挤出连续均匀流畅、叠层可建造性好、打印表面细腻无开裂，可用于气温下15℃-45℃条件下、较大较高精度的3D打印建筑构件和小型建筑成品，材料性能见表1。

实施例4

准备如下各重量份的物质：

字符对齐制备方法：按配方称取原材料，在水泥净浆搅拌机中依次加入水泥1(复合硅酸盐水泥)、水泥2(双快硫铝酸盐水泥)、密实填料(超细石英粉)、活性掺和料(一级粉煤灰)、减水剂(萘系高效减水剂)、速凝剂(铝氧熟料)、缓凝剂(葡萄糖酸钠)、膨胀剂(UEA膨胀剂)、抗渗剂(水玻璃)和纤维(聚乙烯纤维)，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

量取水45份，以此在磁力搅拌器中加入增稠保水剂(羟丙基甲基纤维素醚)、粘结剂(聚乙烯醇)、消泡剂(聚羧酸)和润滑剂(硬脂酸钙)，进行搅拌均匀，获得混合溶液。

将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，充分搅拌5min，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。

上述组分材料工艺制备获得一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，测得该水泥基无机胶凝材料的初凝时间为15min，终凝时间为45min，具有优异的可操作时间。早期强度较高、塑性变形小、挤出连续均匀流畅、叠层可建造性好、打印表面细腻无开裂，可用于气温下15℃-45℃条件下、较大较高精度的3D打印建筑构件和小型建筑成品，材料性能见表1。

实施例5

制备方法：按配方称取原材料，在水泥净浆搅拌机中依次加入水泥1(双快硫铝酸盐水泥)、水泥2(白色硅酸盐水泥)、密实填料1(超细石英粉)、密实填料2(超细陶土)、活性掺和料1(一级粉煤灰)、活性掺和料2(铝渣粉)、减水剂(萘系高效减水剂)、速凝剂(铝氧熟料)、缓凝剂(葡萄糖酸钠)、膨胀剂(UEA膨胀剂)、抗渗剂(水玻璃)和纤维(聚乙烯纤维)，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

量取水50份，以此在磁力搅拌器中加入增稠保水剂(羟丙基甲基纤维素醚)、粘结剂(聚乙烯醇)、消泡剂(聚羧酸)和润滑剂1(水溶性乳化硅油)、润滑剂2(硬脂酸钙)，进行搅拌均匀，获得混合溶液。

将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，充分搅拌5min，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。

上述组分材料工艺制备获得一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，测得该水泥基无机胶凝材料的初凝时间为20min，终凝时间为50min，具有优异的可操作时间。早期强度较高、塑性变形小、挤出连续均匀流畅、叠层可建造性好、打印表面细腻无开裂，可用于气温下15℃-45℃条件下、较大较高精度的3D打印建筑构件和小型建筑成品，材料性能见表1：

表1基于3D打印水泥基无机胶凝材料性能

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想把本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的无机胶凝材料包括如下各重量比的组分：水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、速凝剂、缓凝剂、增稠保水剂、粘结剂、膨胀剂、消泡剂、抗渗剂、润滑剂和纤维，上述物质的重量比为100：0-20：0-40：0.01-2：0.01-1.5：0.01-1.5：0.01-1：0.01-1：0.01-2：0.01-0.015：0.1-2：0.01-2：0.1-4。

2.如权利要求1所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、增稠保水剂、粘结剂、膨胀剂、消泡剂、抗渗剂、润滑剂和纤维，上述物质的重量比为100：0.5-10：0-30：0.1-1.5：0.1-1：0.1-1.2：0.01-1.0：0.1-0.6：0.1-0.8：0.01-1.5：0.01-0.015：0.1-1.2：0.01-1.2：0.1-2。

3.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的减水剂为木质素磺酸钙减水剂、萘磺酸盐减水剂、密胺系减水剂或氨基磺酸盐系高效减水剂的一种以上。

4.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的早强剂为甲酸钙、尿素、亚硝酸盐或铬酸盐的一种以上。

5.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的速凝剂为氟铝酸钙、氟硅酸镁、铝氧熟料、氯化物或聚丙烯酸的一种以上。

6.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的缓凝剂为柠檬酸、葡萄糖酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或三聚磷酸钠一种以上。

7.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的增稠保水剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、丙烯基磺酸钠或羟丙基甲基纤维素醚的一种以上。

8.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的粘结剂为环氧树脂、醋酸乙烯或聚乙烯醇的一种以上

所述的膨胀剂为钙矾石、氧化钙、UEA膨胀剂或AEA膨胀剂的一种以上；

所述的消泡剂为聚羧酸、聚醚硅油、聚醚类或高碳醇的一种以上；

所述的抗渗剂为氢氧化钠、碳酸钠、铝酸钠、氟硅酸钠或水玻璃的一种以上；

所述的润滑剂为水溶性乳化硅油、松香酸钠或硬脂酸钙的一种以上；

所述的活性掺和料为粉煤灰、矿渣粉、或铝渣粉的一种以上。

9.如权利要求1-2任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料，其特征在于，所述的纤维为耐碱玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、陶瓷纤维或聚酰亚胺纤维的一种以上；。

10.一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括步骤如下：

(1)准备权利要求1-2中任一权利要求所述的一种基于3D打印水泥基无机胶凝材料中的各个组分；

(2)向搅拌机中依次加入水泥、密实填料、活性掺和料、减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、膨胀剂、抗渗剂和纤维，充分搅拌均匀，以此得到粉状水泥基无机胶凝材料；

(3)取25-50重量比的水，依次加入增稠保水剂、粘结剂、润滑剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，得到混合溶液；

(4)将搅拌好的混合溶液中加入粉状水泥基无机胶凝材料中进行搅拌均匀，再用水泥净浆振动棒密实，制得打印净浆，即可进行打印施工。