[发明专利]一种3D打印白色水泥基材料及其使用方法和应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种3D打印白色水泥基材料，以重量份计，包括：碱性氧化物640～740份、磷酸盐400～470份、缓凝剂60～120份以及改性剂，所述改性剂包括固态组分和液态组分，且所述液态组分和碱性氧化物、磷酸盐、缓凝剂以及改性剂中的固态组分分开存放，其中：所述液态组分包括：乳液10～30份；所述固态组分包括：纤维10～25份、石膏5～25份、钛白粉5～17份、石灰石粉10～30份。本发明以磷酸盐、碱性氧化物为主要组分，通过加入纤维、改性剂等组分，极大地改善了3D打印白色水泥基材料的流变性及触变性，实现了对可打印时间的稳定调控以及对3D打印结构的稳定控制。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种适用于3D打印条件下的白色水泥基材料及其使用方法和应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

3D打印技术又称之为增材制造技术，作为一种绿色、高效的新型技术，随着计算机技术、材料技术、机械制造等技术的发展，在诸多领域均得到了广泛应用。建筑行业一直以来都是高排放、高能耗、高污染，且人工成本消耗严重的行业，将3D打印技术应用于建筑领域能很好的解决这些问题。但是3D打印技术对水泥基材料提出了更高的要求，例如水泥基材料需要具备较快的凝结速度，较高的屈服应力、塑性粘度以及流动性，良好的触变性、稳定性等等。

白色水泥基材料是一种主要应用于装饰领域的特性水泥，常用来制备水磨石、雕塑、异形构件、装饰板材、装饰砂浆、装饰混凝土等等，例如白色硅酸盐水泥、白色硫铝酸盐水泥；然而，在发明人长期的科研实践中发现：传统的白色水泥基材料的触变性、流变性、凝结时间达不到3D打印技术的要求，而且白度不易控制、打印时间不能稳定调控、建立的3D打印结构容易坍塌。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种3D打印白色水泥基材料及其使用方法。本发明以磷酸盐、碱性氧化物为主要组分，通过改性得到的白色水泥基材料极大地改善了3D打印白色水泥基材料的流变性及触变性，实现了对可打印时间的稳定调控以及对3D打印结构的稳定控制。

本发明第一目的，是提供一种3D打印白色水泥基材料。

本发明第二目的，是提供上述3D打印白色水泥基材料的使用方法。

本发明第三目的，是提供上述3D打印白色水泥基材料及其使用方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开3D打印白色水泥基材料，以重量份计，包括：碱性氧化物640～740份、磷酸盐400～470份、缓凝剂60～120份以及改性剂，所述改性剂包括：固态组分和液态组分，且所述改性剂中的液态组分和碱性氧化物、磷酸盐、缓凝剂、改性剂中的固态组分分开存放，其中：

进一步地，所述液态组分包括：乳液10～30份；所述固态组分包括：纤维10～25份、石膏5～25份、钛白粉5～17份、石灰石粉10～30份；所述固态组分的存在形式包括：每一种固态成分单独存在，或将其中的任意两种或两种以上的固态组分混合。

进一步地，所述3D打印白色水泥基材料还包括：水320～410份。所述水的存在形式可以与所述液态组分混合后存在，或者在使用时根据用量进行添加。

优选地，以重量份计，所述3D打印白色水泥基材料包括以下组分：碱性氧化物650～730份、磷酸盐组分410～460份、缓凝剂70～110份、纤维12～22份、石膏10～20份、钛白粉8～15份、石灰石粉12～25份、乳液15～25份、水330～390份；经过试验证明，将各组分的含量控制在上述范围内时，能够进一步改善白色水泥基材料的白度、流变性、触变性、凝结时间以及力学性能。