一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯及制备方法技术

本发明专利技术公开一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯及制备方法，该空心楼梯采用轻质陶粒混凝土浇筑成型，包括内部浇筑成圆形空心孔洞的空心柱式的踏步、预埋在轻质陶粒混凝土中的钢筋、设在所述踏步上的吊装环；所述轻质陶粒混凝土的原料组分，包括水泥，矿粉，粉煤灰，粉煤灰陶粒，水淬矿渣，珠光砂，水，外加剂。本发明专利技术利用粉煤灰陶粒取代天然石料作为混凝土的骨料，节省了不可再生资源，是一种绿色生态环保的建筑材料，对解决建筑材料生产资源短缺和环境保护具有显著的意义。

A fabricated prefabricated hollow staircase and preparation method for lightweight ceramsite concrete

The invention discloses a lightweight ceramsite concrete prefabricated hollow stairs and preparation method of the hollow stairs using lightweight ceramsite concrete pouring, including internal pouring into the hollow circular hole hollow column step, embedded in the lightweight aggregate concrete in steel, in the step of the hoisting ring; the raw material. Light ceramsite concrete, including cement, slag, fly ash, fly ash ceramsite, perlite, slag, water, additives. The invention uses fly ash ceramsite instead of natural stone as aggregate for concrete, saves non renewable resources, and is a green and eco-friendly building material, which has significant significance for solving the shortage of resources and environmental protection of building materials.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯及制备方法
本专利技术涉及楼梯
，具体涉及一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯及制备方法。
技术介绍
建筑业转型升级的最终目标是实现建筑产业现代化，预制混凝土装配式建筑(PC)作为建筑工业化主要生产方式之一，在节约资源、减少能耗方面具有突出表现，现阶段发展迅速。然而，目前高层装配式建筑大都采用普通混凝土预制楼梯，具有自重大、运输成本高、吊装困难等缺点，因此，研发一种可以弥补普通混凝土不足的轻质陶粒混凝土尤为重要。轻质陶粒混凝土是指用胶凝材料、轻粗骨料(陶粒)、轻细骨料或者普通砂和水配制而成的混凝土材料。轻质陶粒混凝土具有密度较轻、强度相对较高等优点，采用轻质陶粒混凝土浇筑装配式预制构件不仅能够有效降低构件自重，而且与相同强度等级的普通混凝土相比，对抗震性能具有一定的增强作用。随着经济的快速发展和城市化进程的加快，不可再生资源的过度开采以及工业固体废弃物的大量排放，严重影响到人们赖以生存的自然环境。天然石料的过多开采会导致水土流失、山体滑坡等自然灾害，极度加剧生态环境的恶化。此外，如果对粉煤灰、矿渣等工业固体废弃物处理不当，不仅会导致大量耕地的占用，而且其有害成分通过水、大气、土壤进入环境，给人类造成长期、潜在的危害。综上所述，如何利用陶粒取代天然石料作为骨料并且充分利用工业固体废弃物研制轻质陶粒混凝土，同时结合空心踏步技术制备出自重轻、满足普通塔吊吊装要求的轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯已迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯及制备方法，该轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯具有自重轻、强度高的特点，不仅能够降低运输成本，而且满足普通塔吊的吊装要求，在高效化综合利用固体废弃物的同时能够解决石料资源匮乏的问题。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，采用轻质陶粒混凝土浇筑成型，包括内部浇筑成圆形空心孔洞的空心柱式的踏步、预埋在轻质陶粒混凝土中的钢筋、设在所述踏步上的吊装环；所述轻质陶粒混凝土的原料组分按以下重量份计，包括：水泥260-300份，矿粉180-220份，粉煤灰50-60份，粉煤灰陶粒580-620份，水淬矿渣500-540份，珠光砂15-18份，水150-160份，外加剂13-15份。所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，所述矿粉为S95级的矿粉，所述粉煤灰为二级粉煤灰，所述粉煤灰陶粒为密度600～800kg/m3、粒径范围为5～15mm、吸水率≤15％、筒压强度≥6.5MPa的圆球形陶粒，所述水淬矿渣密度为1000-1200kg/m3，所述珠光砂粒径为0.05-0.5mm，松散密度为50-60kg/m3，所述外加剂为减水率大于25％的聚羧酸高性能减水剂。所述轻质陶粒混凝土的导热系数为0.39-0.49W/m.K，表观密度为1650-1750kg/m3，28d抗压强度为30-35MPa。一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯的制备方法，包括以下步骤：一、轻质陶粒混凝土的制备：将粉煤灰陶粒于使用前饱水浸泡充分预湿，使其内部吸水处于饱和状态，再风干使粉煤灰陶粒内部孔隙含水达到饱和而表面处于干燥状态；将表面处于干燥状态的上述粉煤灰陶粒和水淬矿渣置于搅拌机中搅拌；加入水泥、矿粉、粉煤灰和珠光砂搅拌至混合均匀；再将外加剂和水加入搅拌机搅拌，搅拌均匀后得到坍落度为50-80mm的轻质陶粒混凝土；二、用轻质陶粒混凝土浇筑楼梯：S1：检查组装完成的楼梯模具以及预埋件是否有变形和移位，清除楼梯模具内部的杂物；S2：用制备好的轻质陶粒混凝土浇筑施工，且混凝土拌合物入模温度不低于5℃；S3：轻质陶粒混凝土分层浇筑，分层厚度不大于50cm，上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完成；S4：轻质陶粒混凝土采用插入式振动棒或附着振捣器振动成型，并且分层振捣，振动棒应插入下层混凝土不小于5cm的深度；S5：楼梯构件浇筑完成后，混凝土终凝前进行抹面处理，静止1-2h，运输至蒸养窑进行蒸汽养护或自然养护，同条件养护的混凝土试块达到80％起吊强度时，进行脱模起吊，运至堆场养护。所述楼梯模具的踏步内预埋用于成型所述踏步内圆形空心的PVC管并且两端封堵。所述轻质陶粒混凝土浇筑的布料点接近浇筑位置，并且由布料机分层均匀分布在楼梯模具内。所述蒸汽养护的养护时间为15-18h，养护温度为55±5℃，养护湿度为90-95％RH；所述自然养护的环境温度不低于5℃。本专利技术采用的轻质陶粒混凝土，表观密度达到1700±50kg/m3，抗压强度大于30MPa，满足LC30轻质混凝土要求。另外，固体废弃物利用率高达80％，并且利用粉煤灰陶粒取代天然石料作为混凝土的骨料，节省了不可再生资源，是一种绿色生态环保的建筑材料，对解决建筑材料生产资源短缺和环境保护具有显著的意义。本专利技术所述的轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，将非受力部位踏步做成空心构造，并且结合轻质陶粒混凝土，使楼梯自重降低至普通混凝土楼梯的2/3，满足普通塔吊的吊装要求，弥补了当前普通混凝土楼梯自重大、运输成本高、吊装困难的不足，可广泛应用于高层装配式建筑物，尤其适用于无法启用大型吊装设备的建筑工程。本专利技术所述的装配式预制空心楼梯，在工厂内使用精确模具浇筑成型，尺寸规整、外观质量优良，避免了现浇钢筋混凝土楼梯施工支模复杂、养护时间长、需要二次施工装饰面层、质量难以保证等缺点，为装配式预制构件的广泛使用提供了可靠的技术保障。附图说明图1是轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯的结构示意图；图中：1为踏步孔洞、2为钢筋、3为轻质陶粒混凝土、4为踏步、5为吊装环。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本实施例中，轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，包括踏步孔洞1、钢筋2、轻质陶粒混凝土3、踏步4、吊装环5，每个踏步预制有至少一个踏步孔洞，所述踏步孔洞为圆形结构，使得踏步形成空心柱式踏步。轻质陶粒混凝土的原材料组分及重量配比为：水泥：矿粉：粉煤灰：粉煤灰陶粒：水淬矿渣：珠光砂：水：外加剂＝280:210:55:600:520:16:150:14。其中，水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，可采用天津振兴水泥有限公司生产的正通42.5级的普通硅酸盐水泥；矿粉为S95级矿粉，可采用唐山瑞丰钢铁(集团)有限公司生产的S95级粒化高炉矿渣粉；粉煤灰为二级粉煤灰，可采用天津北疆环保建材有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰；粉煤灰陶粒为密度700kg/m3，粒径范围5～15mm、吸水率≤15％、筒压强度≥6.5MPa的圆球形陶粒；水淬矿渣密度为1000kg/m3；珠光砂粒径为0.05-0.5mm，松散密度为50kg/m3；外加剂为减水率大于25％的聚羧酸高性能减水剂，可采用天津悦鸣科技发展有限公司生产的YMS-1型聚羧酸高性能减水剂。轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯的制备方法包括以下步骤：一、严格按比例称取所需的原材料，并按照以下步骤制备轻质陶粒混凝土：1)将粉煤灰陶粒于使用前饱水浸泡24h充分预湿，使其内部吸水处于饱和状态，再风干12h，使粉煤灰陶粒内部孔隙含水达到饱和而表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，其特征在于，采用轻质陶粒混凝土浇筑成型，包括内部浇筑成圆形空心孔洞的空心柱式的踏步、预埋在轻质陶粒混凝土中的钢筋、设在所述踏步上的吊装环；所述轻质陶粒混凝土的原料组分按以下重量份计，包括：水泥260‑300份，矿粉180‑220份，粉煤灰50‑60份，粉煤灰陶粒580‑620份，水淬矿渣500‑540份，珠光砂15‑18份，水150‑160份，外加剂13‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，其特征在于，采用轻质陶粒混凝土浇筑成型，包括内部浇筑成圆形空心孔洞的空心柱式的踏步、预埋在轻质陶粒混凝土中的钢筋、设在所述踏步上的吊装环；所述轻质陶粒混凝土的原料组分按以下重量份计，包括：水泥260-300份，矿粉180-220份，粉煤灰50-60份，粉煤灰陶粒580-620份，水淬矿渣500-540份，珠光砂15-18份，水150-160份，外加剂13-15份。2.如权利要求1所述轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，其特征在于，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，所述矿粉为S95级的矿粉，所述粉煤灰为二级粉煤灰，所述粉煤灰陶粒为密度600～800kg/m3、粒径范围为5～15mm、吸水率≤15％、筒压强度≥6.5MPa的圆球形陶粒，所述水淬矿渣密度为1000-1200kg/m3，所述珠光砂粒径为0.05-0.5mm，松散密度为50-60kg/m3，所述外加剂为减水率大于25％的聚羧酸高性能减水剂。3.根据权利要求1所述轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯，其特征在于，所述轻质陶粒混凝土的导热系数为0.39-0.49W/m.K，表观密度为1650-1750kg/m3，28d抗压强度为30-35MPa。4.一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一、轻质陶粒混凝土的制备：将粉煤灰陶粒于使用前饱水浸泡充分预湿，使其内部吸水处于饱和状态，再风干使粉煤灰陶粒内部孔隙含水达到饱和而表面处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峻尧，熊银葆，陈思，林钢，郑亚然，周良義，
申请(专利权)人：天津工业化建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12