CN112723829A - 一种彩色3d打印砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及3D打印砂浆的领域，具体公开了一种彩色3D打印砂浆及其制备方法，包括以下组分：白色硅酸盐水泥、石灰石粉、偏高岭土、有机颜料、内养护剂、石英砂、纤维、减水剂、无碱速凝剂、早强剂、消泡剂、聚合物乳液、水；其制备方法包括以下步骤：S1，将石英砂和纤维混合均匀得到M1；S2，将水泥、石灰石粉、偏高岭土、内养护剂与M1混合均匀得到M2；S3，将减水剂、早强剂、消泡剂和水混合均匀得到M3；S4，将聚合物乳液和有机颜料搅拌均匀得到M4；S5，将M3与M2混合搅拌均匀，边搅拌边加入M4，最后加入速凝剂混合均匀。其制得的砂浆流动性合适，触变性好，挤出性能佳；打印完成后早期强度和后期强度发展良好，产品颜色鲜艳，耐候性佳。

Description

一种彩色3D打印砂浆及其制备方法
技术领域
本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种彩色3D打印砂浆及其制备方法。
背景技术
目前，3D打印技术是一种新型的快速成型技术，与传统的制造技术迥然不同，以数字模型文件为基础，利用计算机控制手段，通过打印机喷嘴挤出材料，逐层打印叠加材料来生成3D实体形状。3D打印技术无需模具，还可以打印传统工艺不能得到的曲线，极大方便制作个性化产品，对于形状复杂构件也可以直接打印整体，相较于传统工艺可以减少人工、节约原材料。基于3D打印技术的特点，其在水泥基材料中的应用也可以为传统建筑施工工艺带来诸多优势，可以使建筑设计师设计更加自由，突破传统建筑技术的限制，设计打印结构更独特的建筑，可以极大提高制作复杂结构时的速率，并降低难度，可以设计特殊的功能结构以满足声学、热学等方面的要求，更加绿色环保，可有效节约材料、减少建筑垃圾粉尘，降低噪声污染，不需要使用模板，节约人工，节约成本。
水泥基建筑3D打印材料主要原料采用水泥和矿物掺合料组成的复合胶凝材料，配以骨料，通过添加外加剂制备而成，可直接泵入建筑用3D打印机中应用于施工。研究表明，水泥基建筑3D打印材料首先要具有一定流动性和良好的触变性，保证材料在受到剪切及压力作用时变稀，能顺利泵送至打印头并连续挤出，从打印头挤出后剪切作用消失材料变稠，又能抵抗自身及上层材料重力而保持挤出形态不变；然后，材料还要有合适的打印时间，保证材料在挤出前与新拌状态不发生大的变化，有足够的时间顺利完成泵送挤出过程，在挤出堆积后能较快凝结硬化，有较高的早期强度，保证在打印到一定高度时底层材料能提供足够的支撑，不至于出现明显的沉降甚至倾斜坍塌，导致打印失败。
目前，水泥基建筑3D打印材料使用的水泥主要分为两类，快硬水泥和普通硅酸盐水泥，采用快硬水泥，凝结硬化快、早期强度高，但在3D打印过程中触变性差，且没有足够的打印时间；采用普通硅酸盐水泥，凝结硬化慢、早期强度低，无法满足3D打印过程中的竖直堆积性能，经常导致打印失败。通常在制备3D打印彩色砂浆时，大都采用无机颜料，但无机颜料存在色谱不齐全，着色力低，颜色鲜艳度差等缺点，在制备彩色砂浆上存在较大局限。同时，由于3D打印采用挤出层层堆积方式成型，没有经过振捣密实，使得彩色砂浆表面和内部有较多孔隙，较普通砂浆更易出现泛碱现象，影响表面美观。
因此，亟需研发一种彩色3D打印砂浆以解决普通水泥基砂浆凝结时间长、触变性不佳而导致的打印失败、以及普通水泥基彩色砂浆颜色暗淡、耐候性不佳和表面容易泛碱的问题。
发明内容
为改善彩色3D打印砂浆的凝结时间和触变性，提高砂浆打印时的挤出性能，解决彩色砂浆颜色暗淡和表面泛碱问题，提高彩色砂浆的耐候性，本申请提供一种彩色3D打印砂浆及其制备方法。
本申请提供的一种彩色3D打印砂浆及其制备方法采用如下的技术方案：
一种彩色3D打印砂浆，包括以下重量份的组分：白色硅酸盐水泥50-70份、石灰石粉20-32份、偏高岭土3-8份、有机颜料2-6份、内养护剂2-6份、石英砂90-120份、聚丙烯纤维0.8-1.1份、减水剂0.8-1.2份、无碱速凝剂3.2-5.1份、早强剂1.9-3.4份、消泡剂0.006-0.012份、聚合物乳液0.5-1.5份、水25-28份。
通过采用上述技术方案，选用白色硅酸盐水泥有利于有机颜料的着色和显色，提高砂浆颜色的鲜艳程度和明亮度，由于彩色硅酸盐水泥属于普通硅酸盐水泥，凝结时间较长，为打印过程中留有一定的打印时间，利于3D打印控制；但由于凝结时间太长后会导致打印沉降，引起较大变形。加入无碱速凝剂，既可以加快凝结硬化，在较短时间内形成一定的强度，同时不影响后期强度发展，与早强剂协同配合，提高砂浆的早期强度。
石灰石粉颗粒较细，具有良好的填充效应，可以降低砂浆孔隙率，提高密实度，同时石灰石粉为白色，利于有机颜料显色，提高砂浆的色彩鲜艳度，改善砂浆的表观效果。
偏高岭土的加入可改善砂浆的触变性，提高砂浆打印时的挤出性能；同时，偏高岭土主要成分为活性Al2O3和SiO2，会消耗水泥水化生成的Ca(OH)2，生成钙铝黄长石和C-S-H凝胶，一方面提高砂浆强度，改善砂浆的密实度，另一方面可以降低砂浆泛碱。
无碱速凝剂具有良好的速凝效果，与石灰石粉复合后，速凝效果增强。聚合物乳液既能作为有机颜料的分散剂，提高有机颜料在体系的分散效果，与有机颜料复配形成良好的光泽感，使得形成的彩色砂浆光泽度高、色彩明艳，提高彩色砂浆的装饰性能，又能提高彩色3D打印砂浆的耐水性、耐光性和保色性。有机颜料粒径较小，加入后可提高砂浆粘结力，但当其用量较高时，会引入较多气体，因此，加入消泡剂快速消除气泡，减少砂浆表面孔隙产生，改善砂浆表面泛碱问题，降低砂浆强度，提高砂浆强度。同时聚合物乳液因其表面张力小，抗剪切性能优良，与其他原料组分协同改善砂浆的触变性，提高砂浆打印时的挤出性能。
将聚丙烯纤维加入砂浆中，阻碍砂浆内部微裂缝的扩展，阻滞宏观裂缝的发生和发展，与水泥和骨料配合，改善砂浆的强度。
优选的，所述白色硅酸盐水泥的白度高于90，强度等级52.5Mpa；石灰石粉的白度高于78，颗粒粒径800目；所述偏高岭土的颗粒粒径为800目；所述石英砂颗粒粒径20-140目；聚丙烯纤维的长度为6mm。
通过采用上述技术方案，优化白色硅酸盐水泥的白度和强度等级，以利于颜料着色和显色，保证砂浆的后期强度。优化石灰石粉的白度和颗粒粒径，在砂浆中能起到良好的填充作用，可以取代一部分不参与水化反应的白色硅酸盐水泥，降低白色硅酸盐水泥用量，节约成本。优化石英砂颗粒粒径，作为粗骨料填充，石英砂坚硬耐磨，具有良好的强度，提高砂浆的强度。优化偏高岭土的颗粒粒径，提高砂浆的触变性。
优选的，所述消泡剂为炔二醇消泡剂。
通过采用上述技术方案，炔二醇消泡剂可快速降低表面张力，润湿性和控泡性优良。
优选的，所述有机颜料为炭黑、偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料或DPP系颜料中的一种。
通过采用上述技术方案，有机颜料色彩鲜明，着色力强，与聚合物乳液复配，改善有机颜料的耐候性，提高有机颜料在体系中的分散性，提高彩色砂浆质量。
优选的，所述聚合物乳液为水溶性丙烯酸乳液，固含量为60％。
通过采用上述技术方案，水溶性丙烯酸乳液与有机颜料复配形成良好的光泽感，使得形成的彩色砂浆光泽度高、色彩明艳。
优选的，所述减水剂为减缩型聚羧酸减水剂，减水率40％。
通过采用上述技术方案，减缩型聚羧酸减水剂具有较低的表面张力和较强的吸附能力，以使得砂浆流动度更佳，触变性更好，打印时挤出性能更优，同时使得砂浆具有良好的早期强度和较低的减缩率。
优选的，所述早强剂为纳米水化硅酸钙凝胶，固含量为10％。
通过采用上述技术方案，纳米水化硅酸钙凝胶由于其较小的粒径能够发挥晶核效应，在其周围生长水化硅酸钙凝胶，加速水泥水化，在水泥水化前期填充在界面过渡区域，改善水泥浆体内部微结构，提高砂浆早期强度。
优选的，所述内养护剂为沸石粉、空心玻璃微珠或粉煤灰漂珠中的一种。
通过采用上述技术方案，由于打印后砂浆水分蒸发较快，影响砂浆长期强度发展，内养护剂吸水性较强，在砂浆凝结硬化后逐步释放水分，加入内养护剂一方面可以加强砂浆内部养护，提高砂浆的强度，另一方面也可以减少水分蒸发过快带来的缺陷，减少彩色砂浆表面出现孔隙，从而减少表面泛碱现象。
优选的，所述无碱速凝剂为硫酸铝型液态无碱速凝剂，固含量60％。
通过采用上述技术方案，加快凝结硬化，在较短时间内形成一定的强度，同时不影响后期强度发展，与早强剂协同配合，提高砂浆的早期强度。
第二方面，本申请提供一种彩色3D打印砂浆的制备方法，包括以下步骤：S1，按配方量将石英砂和聚丙烯纤维，混合搅拌均匀，得到混合物M1；
S2，按配方量将白色硅酸盐水泥、石灰石粉、偏高岭土、内养护剂与混合物M1混合搅拌均匀，得到混合物M2；
S3，按配方称将减水剂、早强剂、消泡剂和水混合均匀，得到混合物M3；
S4，按配方量将聚合物乳液和有机颜料于300-500r/min的转速下搅拌均匀，得到混合物M4；
S5，将混合物M3与混合物M2混合搅拌均匀，一边搅拌一边加入混合物M4，最后再按配方量加入速凝剂混合搅拌均匀，得到彩色3D打印砂浆。
通过采用上述技术方案，先将纤维和石英砂混合均质后，再加入水泥和其他粉料组分混合均质，使得各原料组分混合均质；将减水剂、早强剂、消泡剂与水混合后制成水溶液的混合物，减少减水剂和早强剂溶于水的过程，能够更快的在体系中发挥作用。
将水溶性丙烯酸乳液作为有机颜料的分散剂，使得有机颜料在高速搅拌条件下于水溶性丙烯酸乳液中分散均质，同时水溶性丙烯酸乳液先与有机颜料高速预混，水溶性丙烯酸乳液具有良好的成膜性和防水性，在与有机颜料的高速预混下，在有机颜料表面形成一层保护膜，改善有机颜料的耐候性。最后加入速凝剂以便于加快凝结硬化，在较短时间内形成一定的强度，与早强剂协同配合，提高砂浆的早期强度。
将各原料组分分步进行，使制备得到的砂浆混合更均匀，性能更加稳定，而且该制备工艺简单，方便实用，企业成本低。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的彩色3D打印砂浆以白色硅酸盐水泥、石灰石粉、偏高岭土、石英砂、减水剂、炔二醇、水溶性丙烯酸乳液、速凝剂、聚丙烯纤维作为基材，这些材料均颜色较浅或为白色，着色和显色能力均较强，便于加入颜料制备颜色鲜亮的彩色3D打印砂浆。同时，基材的配合使用可以使3D打印砂浆触变性良好、打印时间可控、层间粘结力高、强度发展稳定。再配合内养护剂，进一步增强砂浆强度，并减少水分快速蒸发带来的内部和表面缺陷。通过加入早强剂，提高砂浆的早期强度。
2、本申请制备得到的3D打印砂浆具有色彩明艳、凝结时间可控、强度高、可泵性和触变性良好的优点。
3、本申请3D打印砂浆的制备方法，根据各原料组分分步进行，使制备得到的砂浆混合更均匀，性能更加稳定，而且该制备工艺简单，方便实用，企业成本低。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例和对比例的原料均为普通市售原料。
实施例
实施例1
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉29份、偏高岭土3份、偶氮颜料永固红6份、粉煤灰漂珠2份、石英砂90份、聚丙烯纤维0.8份、减缩型聚羧酸减水剂1.1份、无碱速凝剂3.2份、纳米水化硅酸钙凝胶1.9份、炔二醇消泡剂0.006份、水溶性丙烯酸乳液0.5份、水25份；白色硅酸盐水泥的白度高于90，强度等级52.5Mpa；石灰石粉的白度高于78，颗粒粒径800目；连续级配石英砂颗粒粒径20-140目，偏高岭土颗粒粒径800目；
彩色3D打印砂浆制备方法包括以下步骤：
S1，按配方量将石英砂和纤维，于90r/min的转速下混合搅拌均匀，得到混合物M1；
S2，按配方量将白色硅酸盐水泥、石灰石粉、偏高岭土、内养护剂与混合物M1于90r/min的转速下混合搅拌均匀，得到混合物M2；
S3，按配方称将减水剂、早强剂和水混合均匀，得到混合物M3；
S4，按配方量将水溶性丙烯酸乳液和有机颜料于450r/min的转速下搅拌均匀，得到混合物M4；
S5，将混合物M3与混合物M2于120r/min混合搅拌均匀，一边搅拌一边加入混合物M4，最后再按配方量加入速凝剂混合搅拌均匀，得到彩色3D打印砂浆。
实施例2
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉28份、偏高岭土4份、偶氮颜料永固红5份、粉煤灰漂珠3份、石英砂95份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂1.0份、无碱速凝剂3.5份、纳米水化硅酸钙凝胶2.2份、炔二醇消泡剂0.007份、水溶性丙烯酸乳液0.7份、水25.5份。
实施例3
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉27份、偏高岭土5份、偶氮颜料永固红4份、粉煤灰漂珠4份、石英砂100份、聚丙烯纤维1.0份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂3.9份、纳米水化硅酸钙凝胶2.6份、炔二醇消泡剂0.008份、水溶性丙烯酸乳液0.9份、水26份。
实施例4
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉26份、偏高岭土6份、偶氮颜料永固红3份、粉煤灰漂珠5份、石英砂105份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.3份、纳米水化硅酸钙凝胶3.0份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.1份、水26.5份。
实施例5
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉25份、偏高岭土7份、偶氮颜料永固红2份、粉煤灰漂珠6份、石英砂110份、聚丙烯纤维0.8份、减缩型聚羧酸减水剂0.8份、无碱速凝剂4.7份、纳米水化硅酸钙凝胶3.4份、炔二醇消泡剂0.01份、水溶性丙烯酸乳液1.3份、水27份。
实施例6
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉26份、偏高岭土8份、偶氮颜料永固红3份、粉煤灰漂珠3份、石英砂115份、聚丙烯纤维1.0份、减缩型聚羧酸减水剂1.0份、无碱速凝剂5.1份、纳米水化硅酸钙凝胶2.7份、炔二醇消泡剂0.011份、水溶性丙烯酸乳液1.5份、水27.5份。
实施例7
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉28份、偏高岭土4份、偶氮颜料永固红4份、粉煤灰漂珠4份、石英砂120份、聚丙烯纤维1.2份、减缩型聚羧酸减水剂1.2份、无碱速凝剂5.1份、纳米水化硅酸钙凝胶2.9份、炔二醇消泡剂0.012份、水溶性丙烯酸乳液1.0份、水28份。
实施例8
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥50份、石灰石粉32份、偏高岭土7份、炭黑5份、沸石粉6份、石英砂110份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂3.7份、纳米水化硅酸钙凝胶2.3份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.1份、水26份。
实施例9
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥55份、石灰石粉30份、偏高岭土6份、酞菁蓝B4份、空心玻璃微珠5份、石英砂110份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.0份、纳米水化硅酸钙凝胶2.4份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.2份、水26份。
实施例10
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉27份、偏高岭土5份、偶氮颜料甲苯胺红4份、沸石粉4份、石英砂110份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.2份、纳米水化硅酸钙凝胶2.6份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.0份、水26.5份。
实施例11
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥65份、石灰石粉23份、偏高岭土5份、偶氮颜料永固黄3份、空心玻璃微珠4份、石英砂110份、聚丙烯纤维1.0份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.6份、纳米水化硅酸钙凝胶2.8份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.0份、水26.5份。
实施例12
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥70份、石灰石粉20份、偏高岭土4份、酞菁绿3份、沸石粉3份、石英砂110份、聚丙烯纤维1.0份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.8份、纳米水化硅酸钙凝胶3.0份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.1份、水27份。
实施例13
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉27份、偏高岭土5份、喹吖啶酮红4份、空心玻璃微珠4份、石英砂110份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.2份、纳米水化硅酸钙凝胶2.6份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.2份、水26.5份。
实施例14
一种彩色3D打印砂浆，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥60份、石灰石粉27份、偏高岭土5份、DPP红4份、空心玻璃微珠4份、石英砂110份、聚丙烯纤维0.9份、减缩型聚羧酸减水剂0.9份、无碱速凝剂4.2份、纳米水化硅酸钙凝胶2.6份、炔二醇消泡剂0.009份、水溶性丙烯酸乳液1.0份、水26.5份。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于，不加入水溶性丙烯酸乳液，其余均与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的区别在于，不加入偏高岭土，其余均与实施例1相同。
对比例3
与实施例1的区别在于，将无碱速凝剂替换为葡萄糖酸钠缓凝剂，其余均与实施例1相同。
对比例4
与实施例1的区别在于，彩色3D打印砂浆制备方法包括以下步骤：
S1，按配方量将石英砂和纤维，于90r/min的转速下混合搅拌均匀，得到混合物M1；
S2，按配方量将白色硅酸盐水泥、石灰石粉、偏高岭土、有机颜料、内养护剂与混合物M1于90r/min的转速下混合搅拌均匀，得到混合物M2；
S3，按配方称将减水剂、早强剂和水混合均匀，得到混合物M3；
S4，将混合物M3与混合物M2于120r/min混合搅拌均匀，一边搅拌一边加入水溶性丙烯酸乳液，最后再按配方量加入速凝剂混合搅拌均匀，得到彩色3D打印砂浆；其余均与实施例1相同。
性能试验
对实施例1-14和对比例1-4提供的彩色3D打印砂浆性能进行检测，检测结果见表2，具体方法为：
(1)参照GB/T2419-2005水泥胶砂流动度检测方法检测流动度；
(2)参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能的试验方法》第8章内容检测凝结时间；
(3)参照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》检测抗压强度；
(4)挤出性能测试：将上述制备的彩色3D打印砂浆泵送至打印头进行连续挤出，设计打印宽度25mm；
(5)耐候性测试：试样打印完成7d后转移到室外，暴露在自然环境中放置180d，记录试样表观变化情况。
表1试验结果
Figure BDA0002880702570000131
Figure BDA0002880702570000141
结合实施例1-14并结合表2的结果看到，通过本申请制得的彩色3D打印砂浆，其流动性合适，触变性好，进行打印时挤出性能佳；打印出来后早期强度和后期强度发展良好，变形小，产品颜色鲜艳，表面无明显孔隙，耐候性佳。
通过实施例1与对比例1并结合表2可以看到，对比例1制得的彩色砂浆的有机颜料分散性不佳，打印后产品表面颜色分布不均匀，再加上表面存在缺陷，导致砂浆在室外暴露环境放置一段时间后颜色变浅，且表面出现白点，使得砂浆耐候性较差。这是由于水溶性丙烯酸乳液对有机颜料具有良好的分散性，可使得有机颜料分散更为均质，打印后的产品表观性能佳，颜色鲜艳无白点。同时水溶性丙烯酸乳液具有良好的成膜性和防水性，在与有机颜料的高速预混下，在有机颜料表面形成一层保护膜，改善有机颜料的耐候性。
通过实施例1与对比例2并结合表2可以看到，对比例2的砂浆触变性不佳，打印时表面孔隙较多，使得产品在室外暴露环境放置一段时间后出现少许白点，导致砂浆耐候性较差。
通过实施例1与对比例3并结合表2可以看到，对比例3中将速凝剂替换成葡萄糖酸钠缓凝剂，以使得砂浆凝结时间长，砂浆流动性过高而导致打印时无法成型，早期强度明显下降，出现打印失败的情况。
通过实施例1与对比例4并结合表2可以看到，将水溶性丙烯酸乳液不与有机颜料进行高速预混，其制得的砂浆的色泽度下降、耐候性变差，这是水溶性丙烯酸乳液可改善有机颜料于体系中的分散性和光泽度，高速预混时可预先在有机颜料颗粒表面形成保护膜，延缓有机颜料的褪色和耐候情况，从而提高砂浆的耐候性。
结合实施例1-14和对比例1-4和表2可以看到，砂浆流动度与挤出性能是相辅相成的，流动度过大以使得砂浆无法成型，流动度过小以使得表面被拉裂，因此流动度过大或过小都无法进行打印。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种彩色3D打印砂浆，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：白色硅酸盐水泥50-70份、石灰石粉20-32份、偏高岭土3-8份、有机颜料2-6份、内养护剂2-6份、石英砂90-120份、聚丙烯纤维0.8-1.1份、减水剂0.8-1.2份、无碱速凝剂3.2-5.1份、早强剂1.9-3.4份、消泡剂0.006-0.012份、聚合物乳液0.5-1.5份、水25-28份。
2.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述白色硅酸盐水泥的白度高于90，强度等级52.5Mpa；石灰石粉的白度高于78，颗粒粒径800目；所述偏高岭土的颗粒粒径为800目；所述石英砂颗粒粒径20-140目；聚丙烯纤维的长度为6mm。
3.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述消泡剂为炔二醇消泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述有机颜料为炭黑、偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料或DPP系颜料中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述聚合物乳液为水溶性丙烯酸乳液，固含量为60%。
6.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述减水剂为减缩型聚羧酸减水剂，减水率40%。
7.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述早强剂为纳米水化硅酸钙凝胶，固含量为10%。
8.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述内养护剂为沸石粉、空心玻璃微珠或粉煤灰漂珠中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种彩色3D打印砂浆，其特征在于：所述无碱速凝剂为硫酸铝型液态无碱速凝剂，固含量60%。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种彩色3D打印砂浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，按配方量将石英砂和聚丙烯纤维，混合搅拌均匀，得到混合物M1；
S2，按配方量将白色硅酸盐水泥、石灰石粉、偏高岭土、内养护剂与混合物M1混合搅拌均匀，得到混合物M2；
S3，按配方称将减水剂、早强剂、消泡剂和水混合均匀，得到混合物M3；
S4，按配方量将聚合物乳液和有机颜料于300-500r/min的转速下搅拌均匀，得到混合物M4；
S5，将混合物M3与混合物M2混合搅拌均匀，一边搅拌一边加入混合物M4，最后再按配方量加入速凝剂混合搅拌均匀，得到彩色3D打印砂浆。
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