以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法与流程

本发明涉及一种环保建材的制造方法，特别是涉及一种以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，以及所制成的环保建材。

背景技术：

参阅图1、2，为一现有的先张法预应力混凝土管桩1(以下简称管桩)，其中，图2为图1的剖面图。所述管桩1为一长形环状的圆管体，并包含一环绕界定一中空内孔12的管桩壁11，及二分别设置于所述管桩壁11相反两端的环形端板13。所述管桩壁11包括一钢筋笼结构14，以及一包覆于所述钢筋笼结构14的桩壁混凝土15，所述钢筋笼结构14具有多个沿轴向设置的钢棒141，以及围绕在所述钢棒141外的螺旋箍筋142。实际使用上，所述管桩1的一端也可以是制成圆尖锥形。

特别值得注意的是，在所述管桩1的组成上，所述桩壁混凝土15的抗压强度都很高，一般常见抗压强度普遍高达50N/mm²至80N/mm²。在这样高抗压强度的混凝土材料中，富含了极高比例的水泥量。

如同前述，在管桩工厂中的制程流程中，由于所述管桩1在工厂生产制程中，必须将混凝土浆料投料后的长型钢制管桩模具(图未示出)，在大型滚动台(图未示出)上予以滚动离心成型，逐渐使混凝土材料向外紧贴所述管桩模具而形成中空的管桩外型。所述混凝土浆料在未干硬前，是属于半凝固态。当所述管桩模具在滚动离心成形时，会逐步将混凝土浆料中多余的拌合水份，连同较细较轻的水泥材料自所述混凝土浆料中析离出来，由于流动性较高，且比重较所述混凝土浆料中的粗骨材、细砂为轻，这些析离出的剩余水泥浆17，因所述管桩模具离心旋转的关系，会向所述管桩1的所述中空内孔12析出，在所述管桩模具停止滚动离心时，所述剩余水泥浆17会聚集在所述中空内孔12的下缘。

管桩工厂会在完成滚动离心成形工序后，将所述剩余水泥浆17倾倒出来，一般的处理方式，会先将所述剩余水泥浆17导入工厂内设置的沉淀池(图未示出)集中静置，待所述剩余水泥浆17中的水泥材料逐渐下沉，聚集成半固化或固化的沉淀废弃物。就目前情况而言，由于所述沉淀废弃物没有经济价值，又会占据工厂内的操作空间，通常在收集到一定材料量后，必须使用大型铲具机械将所述沉淀废弃物从沉淀池中挖出，沥干水分后再集中以卡车运送至工厂外的堆置土地中，予以堆置废弃或掩埋废弃。所述沉淀废弃物重量相当沉重，铲除和运弃必须耗费相当成本，增加管桩制作上的成本负担。

另外，为了兼顾环保与法律上的规定，堆置所述沉淀废弃物的土地还必须合法申请使用于该沉淀废弃物的堆置使用目的，故管桩工厂必须支付堆置的相关费用给堆置土地的拥有人或管理人，形成管桩制造的另一成本。况且，堆置土地中仍有相当比例是非法使用、或被蓄意偷倒侵害的。一般因所述堆置土地多位于偏远地区或被刻意投机掩蔽，不易被政府执法机构察查举发，而形成对社会土地的危害，进而形成生态污染或环境污染。此外，所述沉淀废弃物中因富含水泥成份，也易侵入土地的土壤中，会使土地失去农业种植或渔业养殖的原始功能。目前社会知识水平及生态保护概念普遍进步，居民对于这些生产事业废弃物的堆置或形成生态环境污染相当反感。

因此，如何有效处理管桩生产过程中所产生的所述剩余水泥浆，并能降低成本，就成为管桩业者的迫切需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能有效处理管桩生产过程中所产生的所述剩余水泥浆的以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法。

本发明以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，包含一个混拌步骤、一个成型步骤、一个整平步骤、一个硬化步骤，及一个脱模步骤。所述混拌步骤是将预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆、纤维物料，以及拌合用水混拌均匀，形成预拌料。所述成型步骤是将所述预拌料注入成型模具中。所述整平步骤是修除溢流出所述成型模具外的部分预拌料，或补足其不足的预拌料。所述硬化步骤是使所述预拌料在所述成型模具中逐渐硬化，形成环保建材。而所述脱模步骤是将制成的环保建材自所述成型模具中取出。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，其中所述的纤维物料为纸板条。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，其中所述的剩余水泥浆含有细砂成分。

较佳地，在所述混拌步骤中，先将所述纤维物料与所述拌合用水混拌均匀，形成纤维水浆；再将所述纤维水浆与所述剩余水泥浆混拌均匀为预拌料。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，其中在所述混拌步骤中，所述剩余水泥浆的重量百分比例为25％至45％，而所述纤维水浆的重量百分比例为55％至75％。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，其中在所述混拌步骤中，所述剩余水泥浆的重量百分比例为70％，而所述纤维水浆的重量百分比例为30％。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法，其中在所述硬化步骤中，是将所述预拌料连同所述成型模具一同置入一锅炉，施以高温高压，使所述预拌料在所述成型模具中硬化成型。

本发明的另一个目的在于提供一种能有效处理管桩生产过程中所产生的所述剩余水泥浆的以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的环保建材。所述环保建材包含一个以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的主料层，及多数个掺杂于所述主料层中的纤维物料。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的环保建材，其中所述的纤维物料为纸板条。

较佳地，前述以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的环保建材，其中所述主料层具有两个位于相反侧的表面、一个衔接所述表面周围的围绕面，及多条凹设于至少其中一个表面上的凹槽。

本发明的有益的效果在于：能将混凝土管桩制程剩余水泥浆拌合纤维物料，以制成环保建材，除了无需浪费运输及堆置土地的成本，并能将所述剩余水泥浆加以重新利用，创造新的附加价值，也借着销售所述环保建材而增加收益。

附图说明

图1是一剖面图，说明一现有的先张法预应力混凝土管桩；

图2是一剖面图，以另一角度说明所述先张法预应力混凝土管桩；

图3是一流程图，说明本发明以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法的一实施例；

图4是一立体图，说明本发明以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的环保建材的第一实施例；

图5是一剖面图，辅助图4说明所述第一实施例的组成；

图6是一立体图，说明本发明以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的环保建材的第二实施例；及

图7是一剖面图，辅助图6说明所述第二实施例的组成。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图3，为本发明以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法的一实施例，包含一个混拌步骤21、一个成型步骤22、一个整平步骤23、一个硬化步骤24，及一个脱模步骤25。

参阅图3与图4，所述混拌步骤21是先将纤维物料和拌合用水混拌均匀，形成纤维水浆。再将所述纤维水浆与剩余水泥浆混拌均匀，形成预拌料。其中，所述的纤维物料为纸板条，即是将废弃纸张以条形碎纸机加以裁切成长度不等的长条状所形成的条状纸料。当然，纸板条的条形裁切方式并不以此为限。其中，所述剩余水泥浆含有细砂的成分，且所述剩余水泥浆的比例较佳为30％，而所述纤维水浆的比例较佳为70％。所述纤维物料的比重较轻且是膨松状态，不易溶解于较浓稠的所述剩余水泥浆中。因此先由所述纤维物料和所述拌合用水拌合为纤维水浆，所述纤维物料会先溶解于所述拌合用水中。所述纤维水浆再和所述剩余水泥浆混拌均匀形成预拌料，会得到更好的混拌效果。其次，所述纤维水浆为液态，较易量测其重量与所述剩余水泥浆的配合比例，所生产出来的环保建材在质量上较易控制管理。

所述成型步骤22是将所述预拌料注入一成型模具(图中未绘示)中，因着所述成型模具形状的不同，能制成例如砖块、板材等等型态的建材。

所述整平步骤23是修除溢流出所述成型模具外的部分预拌料，或是补足其不足的预拌料，确保所制成的环保建材表面呈现平整的外貌。

所述硬化步骤24是将所述预拌料连同所述成型模具一同置入一锅炉，施以高温高压，使所述预拌料在所述成型模具中硬化，形成环保建材，并且强化其结构强度。

如同一般的水泥制品，在该环保建材3干硬的过程中，所述的拌合用水以及所述剩余水泥浆中的多余水分，会逐渐挥发消失，形成稳定的成分比例。但特别是在所欲制造的建材为板材时，由于其形状以及市场单价关系，特别需要经过该锅炉施以高温高压处理，除了能达成使所述成型模具中的预拌料快速硬化的功效外，还能提高材料强度，优化所制成的建材的质量。

所述脱模步骤25是在所述的预拌料确实干硬后，将制成的环保建材自所述模具中取出(取出即脱离模具)，制成强度足以应用于建筑范畴的建材。

参阅图4与图5，所述环保建材3的第一实施例包含一个以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成的主料层31，及多数个均匀掺杂于所述主料层31中的纤维物料32。所述第一实施例只要选用适当型态的成型模具，即能制成例如板材、砖块等等型态的建材。自该成型模具中取出的环保建材3，只要经过适当养护即可使用，不需进行其他额外加工，故具有成本较低但使用强度高的优点。

参阅图6与图7，为所述环保建材3的第二实施例，与所述第一实施例的差别在于：所述主料层31具有两个位于相反侧的表面311、一个衔接所述表面311周围的围绕面312，及多条凹设于至少其中一个表面311上的凹槽310。当两个环保建材3彼此叠置而以水泥砂浆填塞彼此固定时，若两者都以形成有所述凹槽310的表面311彼此接触，则所述的水泥砂浆能同时渗入所述两个环保建材3的凹槽310中，强化所述两个环保建材3的通过水泥砂浆而产生的结合强度。特别是当所述主料层31的两个表面311都形成有所述凹槽310时，更能在使用搭建时省去翻转所述环保建材3的步骤，借此提高施工效率，在所述环保建材3使用于砌墙类的施工工序中，是相当有用的设计。

相对于目前工程市场中常见的红砖(图未示出)，以将所述环保建材3制造为砖块的型态为例，所述环保建材3的生产有以下优点：

(1)由于所述纸板条的比重轻，加以经裁切成条状后，体积膨松，在与所述拌合用水以及所述剩余水泥浆一起拌合干硬后，多余的水份蒸发，会使所述环保建材3形成多数的孔隙，故能有效降低比重。在钢筋混凝土类的建筑工程中，若使用比重较轻的所述环保建材3作为隔间用途时，可以使建筑物的重量较轻，相对的，也会让作为支撑系的梁柱等构件尺寸较节省、或使用较经济的钢筋用量，有助于成本的降低。

(2)所述环保建材3中含有纤维物料，因此形成较多的孔隙，可以使室内、室外的隔热功能更好，有助于经济成本的降低。

(3)所述环保建材3中含有纤维物料，因此形成较多的孔隙，可以使室内、室外的隔音功能更好，有助于居住质量的提高。

(4)所述环保建材3的主料层31富含水泥成分，故在所述环保建材3铸形干硬后，形成的抗压强度较高于传统黏土烧结的红砖，使用于隔间墙时，可以有效提升使用强度以及安全性。

(5)所述环保建材3使用了管桩生产的剩余水泥浆作为主要材料，具有成本低廉的优点，而所使用的纤维物料32亦是容易取得且成本便宜的纸板条，故已在物料成本上明显降低。而一般生产管桩的工厂，相当熟悉混凝土建材的生产方式，不需额外改良设备或者委托代工，整体的加工以及操作成本都相当便宜。

(6)所述环保建材3使用了管桩生产的剩余水泥浆，除了降低运弃成本外，更减少了堆置土地的使用管理成本。

(7)由于所述的剩余水泥浆不再需要往工厂外运弃堆置，故当然可以尽量避免对工厂外土地造成污染的情况。

综上所述，通过本发明以预应力混凝土管桩制程剩余水泥浆制成环保建材的方法的所述实施例所制成的环保建材3，相较于传统的红砖，确实有其施用上的优势。当然，除了将所述环保建材3制成砖块或者板材外，依照使用成型模具的不同，本发明也可以以相同方式生产例如路缘石、造景物等等其他型态的环保产品，不以本具体实施方式中所述的型态为限。