本发明专利技术公开了一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置及制作方法，属于3D打印技术领域，包括试验承台、模型槽、移动部、供料部、打印喷头和控制器；所述模型槽设置在实验承台上，所述供料部与打印喷头连接，所述控制器用于控制移动部、供料部和打印喷头；现场原位取料、3D打印制作河湖底泥免烧砖，减少运输、堆存环节；灵活设计河湖底泥免烧砖三维立体模型，包括路基工程中护坡挡土墙结构中自嵌式挡土块，护坡面中六棱块、蜂巢式网格或连锁式护坡砖块体模型，不仅实现河湖底泥资源化利用，而且形式多样、运用灵活、施工便捷、造价低廉。造价低廉。造价低廉。
【技术实现步骤摘要】
一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置及制作方法
[0001]本专利技术属于3D打印
，涉及一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置及制作方法。
技术介绍
[0002]我国每年河道或湖底清淤所产出的底泥量在10亿立方米以上，这些河湖底泥是一种被遗弃但可重新利用的自然资源。河湖底泥主要化学成分由石英、黏土类矿物、长石类矿物组成，另含少量的碳酸盐，微量的硫酸盐、磷酸盐及有机物，属于硅酸盐类原料；可替代黏土、页岩原生态资源。河湖底泥的主要来源有：一是由雨水、河、湖水运动、洪灾带来的泥沙自然形成的矿物质；二是工业及养殖业排放的废弃物，主要由采矿、工业企业及养殖业未经处理的废弃物直接排放河、湖淤积而成的物质。河湖底泥从本质上来讲属于工程废弃物，按照固体废弃物处理的减量化、无害化、资源化原则，应尽可能对河湖底泥做到资源化利用。
[0003]河湖底泥无害化处置和资源化利用主要方法，包括脱水、烧结、固化、充当建筑材料、土地利用。土地利用是将河湖底泥用于农田和园林绿化。利用河湖底泥做农业肥料对农作物的类型有非常严格的要求，并且运输成本高；利用河湖底泥进行园林绿化，也存在病原菌扩散和重金属污染的危险。脱水和烧结仅适用于对小批量、高含水量河湖底泥的处理，限制了河湖底泥的利用率，不利于河湖底泥的规模化处理。在我国国民经济体系中，建筑行业是一大支柱性产业，每年都会消耗大量的建筑材料。建筑材料生产需消耗大量黏土，造成耕地破坏。河湖底泥与黏土有较大的相似之处，可利用河道底泥生产烧结砖。但有以下缺点：耗资耗能巨大，烧结过程中会释放SO2有毒气体，烧结过程中需严格控制温度。
[0004]在本专利技术专利之前，中国申请专利技术专利“一种河道淤泥免烧砖及其制备方法”，申请号：201810391111.8，公开了一种河道淤泥免烧砖及其制备方法、河道淤泥免烧砖的各原料参数；河道淤泥免烧砖具有保温隔热性好、环保节能的特点；中国申请专利技术专利“一种海淤泥免烧砖及其制备方法”，申请号：201811216924.X，公开了一种海淤泥免烧砖及其制备方法、海淤泥免烧砖主要原料参数，具有产品性能稳定、抗压强度较高、砌筑后不泛碱的特点。传统免烧砖均存在一定的技术缺陷：均为制砖机压缩制砖，模具型号单一，不能灵活适用各种工程；需对河湖底泥进行收集运输至砖厂才能进行制作，由于含水率过高河湖底泥收集运输十分不便；河湖底泥免烧砖利用形式单一，非常有必要对其进行扩展利用。因此，结合3D打印技术，研发一种灵活运用河湖底泥资源，且避免其收集、运输困难的技术方案，显得尤为重要。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，该一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，包括试验承台、模型槽、移动部、供料部、
打印喷头和控制器；所述模型槽设置在实验承台上，所述供料部与打印喷头连接，所述控制器用于控制移动部、供料部和打印喷头；
[0007]所述移动部包括环形滑轨、第一滑轨、第一移动装置、第二滑轨、第二移动装置、第三滑轨、第三移动装置和第四移动装置，所述环形滑轨为沿试验承台四周构成的闭合环形轨道，所述环形滑轨与试验承台底部的四根支撑柱固定连接；所述第一滑轨沿竖直方向设置且底部通过第一移动装置与环形滑轨活动连接，所述第一移动装置用于带动第一滑轨沿环形滑轨移动，所述第二滑轨沿水平方向设置且一端通过第二移动装置与第一滑轨顶部活动连接，所述第二移动装置用于带动第二滑轨沿第一滑轨移动，所述第三滑轨沿竖直方向设置且顶部通过第三移动装置与第二滑轨连接，所述第三移动装置用于带动第三滑轨沿第二滑轨移动，所述第四移动装置与第三滑轨活动连接，所述第一移动装置、第二移动装置、第三移动装置和第四移动装置均与控制器连接；
[0008]所述供料部包括依次连接的搅拌池、基材泵、基材输送管和基材储备槽，所述搅拌池通过基材输送管与基材泵连接，所述基材泵通过基材输送管与基材储备槽连接，所述基材储备槽与第四移动装置连接，所述第四移动装置用于带动基材储备槽沿第三滑轨移动，所述基材储备槽与打印喷头连接，所述搅拌池和基材储备槽均与控制器连接。
[0009]优选的，所述基材储备槽设置有出气孔，内部设置有搅拌器。
[0010]优选的，所述打印喷头的出浆口为圆形，尺寸2
‑
3mm。
[0011]一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法，使用根据所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，包括以下步骤：
[0012]一、材料准备：将河湖底泥除杂，然后将除杂后的河湖底泥与固化剂、外加剂搅拌并装入搅拌池中，加水、骨料搅拌获得3D打印基材；
[0013]二、三维建模：利用3D建模软件，建立免烧砖三维立体模型的尺寸；所述免烧砖三维立体模型包括六棱形护坡砖、蜂巢型护坡砖、自嵌式挡土块和联锁式护坡砖。
[0014]三、3D打印：通过控制器将三维立体模型转化为三维坐标，根据三维坐标控制移动部移动准确的将打印喷头定位在预打印位置，供料部将3D打印基材输送至打印喷头进行打印；打印完成后控制移动部将打印喷头定位在下一处预打印位置上方进行打印，重复上述步骤，直至打印完成。
[0015]四、养护成型：在标准养护条件下进行养护，完成免烧砖的制作。
[0016]优选的，所述免烧砖的原料按质量百分比计，河湖底泥40％～75％、固化剂15％～35％、骨料0～40％、水0～25％、外加剂0～3％。
[0017]优选的，所述河湖底泥存在污染物时，采用追踪标记法对有害元素进行追踪、标记，用于明确含污染物的免烧砖的流动路径和范围。
[0018]优选的，所述步骤一中的河湖底泥替换为海底淤泥，再添加抗氯离子腐蚀材料用于海洋工程。
[0019]优选的，所述免烧砖养护成型后安装二维码信息片，用于查询河湖淤泥来源、成分含量，采取、运输及3D打印时间、工程用途。
[0020]有益效果：现场原位取料、3D打印制作河湖底泥免烧砖，减少运输、堆存环节；灵活设计河湖底泥免烧砖三维立体模型，包括路基工程中护坡挡土墙结构中自嵌式挡土块，护坡面中六棱块、蜂巢式网格或连锁式护坡砖块体模型；或设计挡土墙整体模板，施工时在模
板内填入基材或固化土或天然土，形成挡土墙结构；或分块设计、预制挡土墙模板，再进行装配形成挡土墙结构，并预留排水管、雨水管道、涵洞结构；或设计成路基分区填筑结构，代替固化土或天然土填筑路基。不仅实现河湖底泥资源化利用，而且形式多样、运用灵活、施工便捷、造价低廉。
附图说明
[0021]图1为利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置结构示意图；
[0022]图2为本专利技术用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法流程图；
[0023]图3为自嵌式挡土块形状示意图；
[0024]图4为六棱形护坡砖形状示意图；
[0025]图5为蜂巢型护坡砖形状示意图；
[0026]图6为联本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：包括试验承台、模型槽、移动部、供料部、打印喷头和控制器；所述模型槽设置在实验承台上，所述供料部与打印喷头连接，所述控制器用于控制移动部、供料部和打印喷头；所述移动部包括环形滑轨、第一滑轨、第一移动装置、第二滑轨、第二移动装置、第三滑轨、第三移动装置和第四移动装置，所述环形滑轨为沿试验承台四周构成的闭合环形轨道，所述环形滑轨与试验承台底部的四根支撑柱固定连接；所述第一滑轨沿竖直方向设置且底部通过第一移动装置与环形滑轨活动连接，所述第一移动装置用于带动第一滑轨沿环形滑轨移动，所述第二滑轨沿水平方向设置且一端通过第二移动装置与第一滑轨顶部活动连接，所述第二移动装置用于带动第二滑轨沿第一滑轨移动，所述第三滑轨沿竖直方向设置且顶部通过第三移动装置与第二滑轨连接，所述第三移动装置用于带动第三滑轨沿第二滑轨移动，所述第四移动装置与第三滑轨活动连接，所述第一移动装置、第二移动装置、第三移动装置和第四移动装置均与控制器连接；所述供料部包括依次连接的搅拌池、基材泵、基材输送管和基材储备槽，所述搅拌池通过基材输送管与基材泵连接，所述基材泵通过基材输送管与基材储备槽连接，所述基材储备槽与第四移动装置连接，所述第四移动装置用于带动基材储备槽沿第三滑轨移动，所述基材储备槽与打印喷头连接，所述搅拌池和基材储备槽均与控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：所述基材储备槽设置有出气孔，内部设置有搅拌器。3.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：所述打印喷头的出浆口为圆形，尺寸2
‑
3mm。4.一种利用河湖底泥3D打印免...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永辉，孔纲强，王言然，陈庚，陈龙，陈作雷，
申请(专利权)人：汇壹上海环境岩土科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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