一种可调性3d打印彩色水泥基混料
阅读说明：本技术 一种可调性3d打印彩色水泥基混料 (Adjustable 3D printing color cement-based mixed material ) 是由 李晓静 林晓波 谭斌 常琨 李渭东 徐闯 殷玉春 夏睿 顾玮 于 2021-02-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可调性3D打印彩色水泥基混料,其技术方案要点是：包括干混料和辅助料,所述干混料包括以下重量计组分：白水泥50-200份；矿粉10-80份；纤维素醚0.09-0.42份；纤维0.01-0.3份；颜料0-50份；中砂60-560份；所述辅助料与所述干混料通过一定比例混合制得所述可调性3D打印彩色水泥基混料；通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例,制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料,可达到提高3D打印水泥操作性,满足快速施工需求,利于3D打印技术普及运用的效果。(The invention discloses an adjustable 3D printing color cement-based mixed material, which has the technical scheme that: the material comprises a dry mixture and an auxiliary material, wherein the dry mixture comprises the following components in parts by weight: 50-200 parts of white cement; 10-80 parts of mineral powder; 0.09-0.42 part of cellulose ether; 0.01-0.3 part of fiber; 0-50 parts of pigment; 60-560 parts of medium sand; the auxiliary material and the dry mixture are mixed according to a certain proportion to prepare the adjustable 3D printing color cement-based mixed material; by controlling the proportion of cellulose ether, white cement, mineral powder, medium sand, fiber and pigment in the components of the 3D printing cement-based mixed material, the adjustable 3D printing color cement-based mixed material disclosed by the invention is prepared, so that the operability of 3D printing cement can be improved, the requirement on quick construction can be met, and the popularization and application effects of a 3D printing technology can be facilitated.)
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种可调性3D打印彩色水泥基混料。
背景技术
近几年3D打印技术在建筑领域获得显著发展，因3D打印技术具有无需模板、可以利用电脑编程实现混凝土构件个性化设计、3D打印采用计算机程序控制可以更精确的保证构件精度质量，更加快速高效的完成生产任务等明显优势。3D打印技术工程实践的关键在于3D打印水泥。为提高城市活力，促进景观融合，3D打印水泥基混料的制备成为必要。3D打印水泥基混料可以用于彩色步道、座凳、桥栏、植物墙、公交车站台、地铁广告墙等等各种可以彰显城市活力的公共场所。
可参考公开号为CN111689747A的中国专利，其公开了一种3D打印的彩色装饰砂浆，包括：白色高铝水泥80-100份、细砂100-150份、粗砂50-100份、高强石膏粉30-50份、聚丙烯酸酯乳液10-20份、无机颜料10-20份、聚羧酸减水剂5-10份、木质纤维5-10份、体积稳定剂5-10份、3D打印专用触变剂10-20份、早强剂5-10份、缓凝剂5-10份、水50-70份。本发明采用白色高铝水泥，白度大于88，3天抗压强度不低于50.0MPa；白度高利于无机颜料颜色的鲜度体现，而白色高铝水泥比普通硅酸盐水泥的凝结速度更快和早期强度更高。
上述专利具有促进砂浆更快凝结和具备更高的早期强度，另外还添加了3D打印专用触变剂、早强剂、体积稳定剂等助剂，使砂浆原料适用于3D打印，早期强度高，后期强度发展稳定的优点，但是其也存在缺陷，如：配方成分大多复杂，操作性不强，不满足快速施工的需求，不利于3D打印技术的普及运用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调性3D打印彩色水泥基混料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，所述干混料包括以下重量计组分：
白水泥50-200份；
矿粉10-80份；
纤维素醚0.09-0.42份；
纤维0.01-0.3份；
颜料0-50份；
中砂60-560份；
所述辅助料与所述干混料通过一定比例混合制得所述可调性3D打印彩色水泥基混料。
优选的，所述辅助料包括促凝剂、减水剂、消泡剂、可再分散乳胶粉、稳定剂、触变剂、早强剂量和水中的一种或多种。
优选的，所述白水泥为白色硅酸盐水泥，所述白水泥的白度＞88，所述白水泥的初凝时间＞45min。
优选的，所述矿粉的7d活性指数大于95％，所述矿粉中SO3的含量大于4％。
优选的，所述中砂为石英砂，所述中砂的粒径≤0.15mm。
优选的，所述颜料为无机颜料或者有机颜料中的任意一种。
优选的，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
优选的，所述纤维为聚丙烯纤维、pvc纤维、玄武岩纤维、钢纤维和碳纤维中的一种或几种的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，干混料包括以下重量计组分：
白水泥85份；
矿粉25份；
纤维素醚0.3份；
纤维0.2份；
颜料2份；
中砂65份；
辅助料与干混料通过2：3的质量比例混合制得可调性3D打印彩色水泥基混料。
本实施例中，优选的，辅助料包括稳定剂。
本实施例中，优选的，白水泥为白色硅酸盐水泥，白水泥的白度为90，白水泥的初凝时间为47min。
本实施例中，优选的，矿粉的7d活性指数为96.5％，矿粉中SO3的含量为8％。
本实施例中，优选的，中砂为石英砂，中砂的粒径为0.15mm。
本实施例中，优选的，颜料为有机颜料。
本实施例中，优选的，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
本实施例中，优选的，纤维为聚丙烯纤维。
本发明的有益效果：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
实施例2
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，干混料包括以下重量计组分：
白水泥200份；
矿粉80份；
纤维素醚0.42份；
纤维0.3份；
颜料2份；
中砂95份；
辅助料与干混料通过2：3的质量比例混合制得可调性3D打印彩色水泥基混料。
本实施例中，优选的，辅助料包括触变剂。
本实施例中，优选的，白水泥为白色硅酸盐水泥，白水泥的白度为96，白水泥的初凝时间为49min。
本实施例中，优选的，矿粉的7d活性指数为99％，矿粉中SO3的含量为8％。
本实施例中，优选的，中砂为石英砂，中砂的粒径为0.09mm。
本实施例中，优选的，颜料为有机颜料。
本实施例中，优选的，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
本实施例中，优选的，纤维为钢纤维。
本发明的有益效果：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
实施例3
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，干混料包括以下重量计组分：
白水泥50份；
矿粉10份；
纤维素醚0.09份；
纤维0.01份；
颜料1份；
中砂60份；
辅助料与干混料通过2：3的质量比例混合制得可调性3D打印彩色水泥基混料。
本实施例中，优选的，辅助料包括早强剂量。
本实施例中，优选的，白水泥为白色硅酸盐水泥，白水泥的白度为92，白水泥的初凝时间为60min。
本实施例中，优选的，矿粉的7d活性指数为97％，矿粉中SO3的含量为9％。
本实施例中，优选的，中砂为石英砂，中砂的粒径为0.1mm。
本实施例中，优选的，颜料为无机颜料。
本实施例中，优选的，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
本实施例中，优选的，纤维为pvc纤维。
本发明的有益效果：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
实施例4
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，干混料包括以下重量计组分：
白水泥200份；
矿粉80份；
纤维素醚0.42份；
纤维0.3份；
颜料5份；
中砂85份；
辅助料与干混料通过2：3的质量比例混合制得可调性3D打印彩色水泥基混料。
本实施例中，优选的，辅助料包括消泡剂。
本实施例中，优选的，白水泥为白色硅酸盐水泥，白水泥的白度为98，白水泥的初凝时间为55min。
本实施例中，优选的，矿粉的7d活性指数为98％，矿粉中SO3的含量为8％。
本实施例中，优选的，中砂为石英砂，中砂的粒径为0.15mm。
本实施例中，优选的，颜料为有机颜料。
本实施例中，优选的，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
本实施例中，优选的，纤维为碳纤维。
本发明的有益效果：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
实施例5
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，干混料包括以下重量计组分：
白水泥50份；
矿粉10份；
纤维素醚0.09份；
纤维0.01份；
颜料5份；
中砂85份；
辅助料与干混料通过2：3的质量比例混合制得可调性3D打印彩色水泥基混料。
本实施例中，优选的，辅助料包括减水剂。
本实施例中，优选的，白水泥为白色硅酸盐水泥，白水泥的白度为98，白水泥的初凝时间为48min。
本实施例中，优选的，矿粉的7d活性指数为98％，矿粉中SO3的含量为5％。
本实施例中，优选的，中砂为石英砂，中砂的粒径为0.12mm。
本实施例中，优选的，颜料为无机颜料。
本实施例中，优选的，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
本实施例中，优选的，纤维为玄武岩纤维。
本发明的有益效果：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
实施例6
一种可调性3D打印彩色水泥基混料，包括干混料和辅助料，干混料包括以下重量计组分：
白水泥50份；
矿粉10份；
纤维素醚0.2份；
纤维0.1份；
颜料2份；
中砂65份；
辅助料与干混料通过2：3的质量比例混合制得可调性3D打印彩色水泥基混料。
本实施例中，优选的，辅助料包括促凝剂。
本实施例中，优选的，白水泥为白色硅酸盐水泥，白水泥的白度为90，白水泥的初凝时间为55min。
本实施例中，优选的，矿粉的7d活性指数为98％，矿粉中SO3的含量为6％。
本实施例中，优选的，中砂为石英砂，中砂的粒径为0.15mm。
本实施例中，优选的，颜料为无机颜料。
本实施例中，优选的，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素HPMC。
本实施例中，优选的，纤维为聚丙烯纤维。
本发明的有益效果：
本可调性3D打印彩色水泥基混料在使用时，通过控制3D打印水泥基混料成分中的纤维素醚、白水泥、矿粉、中砂、纤维以及颜料之间的比例，制作本发明的可调性3D打印彩色水泥基混料，可达到提高3D打印水泥操作性，满足快速施工需求，利于3D打印技术普及运用的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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