CN113277791A - 一种建筑3d打印用工业固废地聚物材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料及其制备方法，其中，建筑3D打印用工业固废地聚物材料按重量份计包括0.1‑50份的矿渣，0.1‑40份的钢渣，0.1‑30份的硅灰，0.1‑30份的粉煤灰，0.1‑10份的碱激发剂，0.1‑2.0份的减水剂，0.1‑2.5份的触变剂，0.1‑1.0份的增稠保水剂，0.01‑0.2份的消泡剂以及0.1‑2.0份的纤维。本发明提供的建筑3D打印用工业固废地聚物材料凝结时间可调控，流动性较佳，在打印过程中可获得早期强度，以保证打印的继续进行；具有防漏水和较高的层间粘结力强度；打印精度较佳，可打印高精度建筑构件。
Description
技术领域
本发明涉及建筑3D打印的材料技术领域，尤其涉及一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料及其制备方法。
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，这种逐层堆积成型技术又被称作增材制造。
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。地质聚合物(地聚物)是一种由碱激发铝硅质材料形成的胶凝材料，与普通硅酸盐胶凝材料相比，具有力学性能更好、早期强度高、原料来源广、工艺简单、节约能源和环境污染小(基本不排放CO2)等优点，是一种环保水泥。地质聚合物与一般矿物颗粒或废弃物颗粒具有良好的界面亲和性，大多情况下是化学键结合，并具有过渡层结构。工业固体废弃物对环境的污染以及造成的资源浪费，是当今世界环境保护与资源保护的主要问题之一。
一般现有的建筑3D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；现有打印用混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；由于挤出式打印为叠层累积的方式，现有打印用胶凝材料在打印操作中印刷层与层之间的粘结力过低，无法保证打印物具有防漏水和较高的层间粘结力强度(也就是打印垂直方向的抗拉强度)；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。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料及其制备方法，旨在解决现有3D打印用胶凝材料无法自由调控凝结时间的问题。
本发明的技术方案如下：
一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，按重量份计包括0.1-50份的矿渣，0.1-40份的钢渣，0.1-30份的硅灰，0.1-30份的粉煤灰，0.1-10份的碱激发剂，0.1-2.0份的减水剂，0.1-2.5份的触变剂，0.1-1.0份的增稠保水剂，0.01-0.2份的消泡剂以及0.1-2.0份的纤维。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，按重量份计包括0.1-45份的矿渣，0.1-35份的钢渣，0.1-20份的硅灰，0.1-20份的粉煤灰，0.1-7.0份的碱激发剂，0.1-1.8份的减水剂，0.1-2.0份的触变剂，0.1-0.5份的增稠保水剂，0.01-0.1份的消泡剂以及0.1-1.2份的纤维。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述矿渣为冶炼生铁时排出的废渣；所述钢渣为炼钢排出的工业废渣。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述碱激发剂由氢氧化钠和偏硅酸钠按预定的比例复配制得。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述减水剂为木质素磺酸钙减水剂和聚羧酸高效减水剂的一种或两种。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述触变剂为纳米黏土、有机膨润土和硅酸镁铝的一种或多种。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述增稠保水剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素醚的一种或多种。。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述消泡剂为聚醚类和高碳醇的一种或两种。
所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，所述纤维为碳纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维的一种或多种。
所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料的制备方法，其中，包括步骤：
将片状氢氧化钠倒入偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀后制得碱激发剂；
按比例量取30-40份水，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入所述碱激发剂，得到混合溶液；
向净浆搅拌机中依次加入矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，得到工业固废地聚物胶凝材料；
将所述混合溶液中加入所述工业固废地聚物胶凝材料中并进行搅拌均匀，制得建筑3D打印用工业固废地聚物材料。
有益效果：本发明制备得到的建筑3D打印用工业固废地聚物材料加入了矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰，这四种粉状材料都属于工业矿物生产所产生的工业废渣，通过特殊工艺处理获得的建筑材料。钢渣细磨加工不仅使渣粉颗粒减小，增大其比表面积，使渣粉中的f-CaO进一步水化以提高渣粉稳定性，还伴随着钢渣晶格结构及表面物化性能变化，使粉磨能量转化为渣粉的内能和表面能，提升钢渣胶凝性，利用钢渣微粉与高炉矿渣粉相互间的激发性，加以适当的激发剂可配制出高性能的胶凝材料。硅灰能够填充胶凝材料颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体，是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。粉煤灰减少了用水量，改善了地聚物胶凝材料拌和物的和易性，增强地聚物胶凝材料的可泵性，减少了地聚物胶凝材料的徐变，减少水化热、热能膨胀性，提高地聚物胶凝材料抗渗能力，增加地聚物建筑3D打印成品的修饰性。本发明提供的建筑3D打印用工业固废地聚物材料凝结时间可调控，流动性较佳，在打印过程中可获得早期强度，以保证打印的继续进行；具有防漏水和较高的层间粘结力强度；打印精度较佳，可打印高精度建筑构件。
附图说明
图1为本发明一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料的制备方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其按重量份计包括0.1-50份的矿渣，0.1-40份的钢渣，0.1-30份的硅灰，0.1-30份的粉煤灰，0.1-10份的碱激发剂，0.1-2.0份的减水剂，0.1-2.5份的触变剂，0.1-1.0份的增稠保水剂，0.01-0.2份的消泡剂以及0.1-2.0份的纤维。
本实施例提供的建筑3D打印用工业固废地聚物材料加入了矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰，这四种粉状材料都属于工业矿物生产所产生的工业废渣，通过特殊工艺处理获得的建筑材料，其中，矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，经过处理工艺得到S95级粒化高炉矿渣粉；钢渣为炼钢排出的工业废渣经过多级破碎研磨制得，所述钢渣细磨加工不仅使渣粉颗粒减小，增大其比表面积，使钢渣中的f-CaO(游离氧化钙)进一步水化以提高渣粉稳定性，还伴随着钢渣晶格结构及表面物化性能变化，使粉磨能量转化为渣粉的内能和表面能，提升钢渣胶凝性，利用钢渣微粉与高炉矿渣粉相互间的激发性，加以适当的激发剂可配制出高性能的胶凝材料。作为举例，所述矿渣的密度为2.8g/cm3，比表面积为400m2/kg，7天活性指数大于75％，28天活性指数大于95％；所述钢渣为经过多级破碎研磨后过筛100目所得，比表面积为500m2/kg。
本实施例中，所述硅灰能够填充胶凝材料颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体，是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。作为举例，所述硅灰为外观灰色，细度小于1μm的占80％以上，平均粒径为0.3μm，比表面积为2.0×104m2/kg。
本实施例中，所述粉煤灰减少了用水量，改善了地聚物胶凝材料拌和物的和易性(和易性是指混凝土拌和物的施工操作难易程度和抵抗离析作用程度的性质，它包含:流动性、黏聚性、和保水性三方面)，增强地聚物胶凝材料的可泵性，减少了地聚物胶凝材料的徐变，减少水化热、热能膨胀性，提高地聚物胶凝材料抗渗能力，增加地聚物建筑3D打印成品的修饰性。作为举例，所述粉煤灰为灰白色外观，平均粒径为43μm，密度为2.4g/cm3，含水量在0.5％左右。
在本实施例中，所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料中加入了碱激发剂，所述碱激发剂由氢氧化钠和偏硅酸钠按预定的比例复配制得。所述偏硅酸钠水解后生成的NaOH和KOH不断侵蚀钢渣和矿渣，形成以(-Si-O-Al-O-Si-O-)为骨架的三维网络状聚合物，对以上制备的建筑3D打印用工业固废地聚物材料有很好的激发效果，碱激发反应制备的工业固废地聚物材料反应过程分为三个阶段：第一阶段，在强碱作用下铝硅酸盐溶解；第二阶段，铝氧四面体和硅氧四面体缩聚，体系得以胶凝化；第三阶段，凝胶结构重整、聚合、体系硬化。
在本实施例中，所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料加入的减水剂为聚羧酸减水剂和木质素磺酸盐的一种或两种，但不限于此。所述减水剂分子定向吸附于胶凝材料颗粒表面，使其表面通常带一种负电荷，形成静电排斥作用，胶凝材料颗粒相互分散，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。
在本实施例中，所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料加入的触变剂为纳米黏土、有机膨润土和硅酸镁铝的一种或多种。所述触变剂能与聚合物形成氢键或某种其他结构的大比表面积，该触变剂的特点是地聚物浆料在受到剪切力下变稀，无剪切力下静置变稠；起到润滑剂的作用，降低了相对黏度，改善***流变性，并能提高***的屈服值，具有显著的触变增稠功效。该触变剂外加剂加大的提高了建筑3D打印用胶凝材料的可泵送性和可建造性，防止浆料在挤出打印之后变形坍塌，保证制品的体积稳定性。
在本实施例中，所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料加入的增稠保水剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素醚的一种或多种，但不限于此。所述增稠保水剂的主要作用机理为：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。
在本实施例中，所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料加入的纤维为碳纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维的一种或多种，但不限于此。所述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。
本实施例提供的建筑3D打印用工业固废地聚物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固废为活性胶凝材料，达到环境友好、废物利用的目的。
在一些实施方式中，所述消泡剂为聚醚类和高碳醇的一种或两种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其中，按重量份计包括0.1-45份的矿渣，0.1-35份的钢渣，0.1-20份的硅灰，0.1-20份的粉煤灰，0.1-7.0份的碱激发剂，0.1-1.8份的减水剂，0.1-2.0份的触变剂，0.1-0.5份的增稠保水剂，0.01-0.1份的消泡剂以及0.1-1.2份的纤维。。
在一些实施方式中，还提供一种如上所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料的制备方法，如图1所示，其包括步骤：
S10、将片状氢氧化钠倒入偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀后制得碱激发剂；
S20、按比例量取30-40份水，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入所述碱激发剂，得到混合溶液；
S30、向净浆搅拌机中依次加入矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，得到工业固废地聚物胶凝材料；
S40、将所述混合溶液中加入所述工业固废地聚物胶凝材料中并进行搅拌均匀，制得建筑3D打印用工业固废地聚物材料。
在本实施例中，当所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料制备完成后，使用电脑绘图软件绘制模型图纸，然后利用专用切片软件将图纸导入打印机内，随后把所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料远程输送至打印喷头处，进行建筑3D打印操作，打印成型后进行制品养护。
下面通过具体实施例对本发明一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料及其制备方法以及性能做进一步的解释说明：
实施例1
准备如下各重量份的物质：
制备方法：按配方称取原材料，将0.6份片状氢氧化钠缓慢倒入5.4份偏硅酸钠溶液中，并不断的进行搅拌，使片状氢氧化钠溶解，此时将制得的碱激发剂以待备用。
向净浆搅拌机中依次加入称量好的矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，以此得到粉状工业固废地聚物胶凝材料。
取水33份，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入复配好的碱激发剂，得到混合溶液。
将搅拌好的混合溶液中缓慢加入粉状工业固废地聚物胶凝材料中进行搅拌均匀3min，制得打印浆料。
使用电脑绘图软件绘制模型图纸，然后利用专用切片软件将图纸导入打印机内，将制备好的打印浆料通过浆料输送设备进行定量供浆，在***上导入打印档，进行建筑3D打印工作，打印成型后进行制品养护。
上述组分材料工艺制备获得一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，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，可用于室温下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。对该建筑3D打印用赤泥-偏高岭土复合地聚物胶凝材料进行性能检测，结果如下，
初凝时间为20min，终凝时间为35min。
抗压强度R3d＝36.5MPa，R7d＝48.7MPa，R28d＝56.3MPa。
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，将1.3份片状氢氧化钠缓慢倒入5.2份偏硅酸钠溶液中，并不断的进行搅拌，使片状氢氧化钠溶解，此时将制得的碱激发剂以待备用。
向净浆搅拌机中依次加入称量好的矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，以此得到粉状工业固废地聚物胶凝材料。
取水34份，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入复配好的碱激发剂，得到混合溶液。
将搅拌好的混合溶液中缓慢加入粉状工业固废地聚物胶凝材料中进行搅拌均匀3min，制得打印浆料。
使用电脑绘图软件绘制模型图纸，然后利用专用切片软件将图纸导入打印机内，将制备好的打印浆料通过浆料输送设备进行定量供浆，在***上导入打印档，进行建筑3D打印工作，打印成型后进行制品养护。
上述组分材料工艺制备获得一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，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，可用于室温下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。对该建筑3D打印用赤泥-偏高岭土复合地聚物胶凝材料进行性能检测，结果如下，
初凝时间为12min，终凝时间为20min。
抗压强度R3d＝44.4MPa，R7d＝56.6MPa，R28d＝60.7MPa。
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，将1.8份片状氢氧化钠缓慢倒入4.2份偏硅酸钠溶液中，并不断的进行搅拌，使片状氢氧化钠溶解，此时将制得的碱激发剂以待备用。
向净浆搅拌机中依次加入称量好的矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，以此得到粉状工业固废地聚物胶凝材料。
取水34份，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入复配好的碱激发剂，得到混合溶液。
将搅拌好的混合溶液中缓慢加入粉状工业固废地聚物胶凝材料中进行搅拌均匀3min，制得打印浆料。
使用电脑绘图软件绘制模型图纸，然后利用专用切片软件将图纸导入打印机内，将制备好的打印浆料通过浆料输送设备进行定量供浆，在***上导入打印档，进行建筑3D打印工作，打印成型后进行制品养护。
上述组分材料工艺制备获得一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，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，可用于室温下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。对该建筑3D打印用赤泥-偏高岭土复合地聚物胶凝材料进行性能检测，结果如下，
初凝时间为15min，终凝时间为25min。
抗压强度R3d＝34.3MPa，R7d＝45.2MPa，R28d＝52.7MPa。
实施例4
准备如下各重量份的物质：
制备方法：按配方称取原材料，将0.55份片状氢氧化钠缓慢倒入4.95份偏硅酸钠溶液中，并不断的进行搅拌，使片状氢氧化钠溶解，此时将制得的碱激发剂以待备用。
向净浆搅拌机中依次加入称量好的矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，以此得到粉状工业固废地聚物胶凝材料。
取水34份，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入复配好的碱激发剂，得到混合溶液。
将搅拌好的混合溶液中缓慢加入粉状工业固废地聚物胶凝材料中进行搅拌均匀3min，制得打印浆料。
使用电脑绘图软件绘制模型图纸，然后利用专用切片软件将图纸导入打印机内，将制备好的打印浆料通过浆料输送设备进行定量供浆，在***上导入打印档，进行建筑3D打印工作，打印成型后进行制品养护。
上述组分材料工艺制备获得一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，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，可用于室温下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。对该建筑3D打印用赤泥-偏高岭土复合地聚物胶凝材料进行性能检测，结果如下，
初凝时间为17min，终凝时间为30min。
抗压强度R3d＝43.1MPa，R7d＝52.3MPa，R28d＝59.7MPa。
应当理解的是，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)
1.一种建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，按重量份计包括0.1-50份的矿渣，0.1-40份的钢渣，0.1-30份的硅灰，0.1-30份的粉煤灰，0.1-10份的碱激发剂，0.1-2.0份的减水剂，0.1-2.5份的触变剂，0.1-1.0份的增稠保水剂，0.01-0.2份的消泡剂以及0.1-2.0份的纤维。
2.根据权利要求1所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，按重量份计包括0.1-45份的矿渣，0.1-35份的钢渣，0.1-20份的硅灰，0.1-20份的粉煤灰，0.1-7.0份的碱激发剂，0.1-1.8份的减水剂，0.1-2.0份的触变剂，0.1-0.5份的增稠保水剂，0.01-0.1份的消泡剂以及0.1-1.2份的纤维。
3.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述矿渣为冶炼生铁时排出的废渣；所述钢渣为炼钢排出的工业废渣。
4.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述碱激发剂由氢氧化钠和偏硅酸钠按预定的比例复配制得。
5.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钙减水剂和聚羧酸高效减水剂的一种或两种。
6.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述触变剂为纳米黏土、有机膨润土和硅酸镁铝的一种或多种。
7.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述增稠保水剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素醚的一种或多种。
8.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚类和高碳醇的一种或两种。
9.根据权利要求1-2任一所述的建筑3D打印用工业固废地聚物材料，其特征在于，所述纤维为碳纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维的一种或多种。
10.一种如权利要求1-9任一所述建筑3D打印用工业固废地聚物材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将片状氢氧化钠倒入偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀后制得碱激发剂；
按比例量取30-40份水，依次加入减水剂、增稠保水剂和消泡剂，用磁力搅拌器进行搅拌均匀，随后加入所述碱激发剂，得到混合溶液；
向净浆搅拌机中依次加入矿渣、钢渣、硅灰、粉煤灰、触变剂和纤维，充分搅拌均匀，得到工业固废地聚物胶凝材料；
将所述混合溶液中加入所述工业固废地聚物胶凝材料中并进行搅拌均匀，制得建筑3D打印用工业固废地聚物材料。
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