[发明专利]一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置及制作方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置及制作方法。

背景技术

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。

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。

在本发明专利之前，中国申请发明专利“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；中国申请发明专利“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。

发明内容

本发明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，本发明提供如下技术方案：

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；