[发明专利]一种UHPC-SS复合管道及其制作方法

说明书

一种UHPC‑SS复合管道及其制作方法，其组成包括：不锈钢钢管，所述不锈钢钢管外侧浇筑有UHPC混凝土层，所述UHPC混凝土层内设有钢筋网。UHPC混凝土层原料组分按质量份数为水泥25‑30％、硅粉5‑15％、石英粉3.5‑13.5％、粒径1.6‑3.7mm的细砂30‑50％、长度8mm的钢纤维3‑9％、水3.4‑9.4％；原料搅拌后浇筑在不锈钢内管外表面，完成后采用振动平台加以振实；然后对UHPC‑SS复合管道进行热水养护，采用80℃的水恒温养护3天。对管道接头设计了三种连接方式。本发明采用不锈钢作为内管，超高性能混凝土作为外管，解决了现有原油、天然气、危化品输送管道易腐蚀、抗冻性差、耐久性差、造价高的问题。

技术领域

本发明涉及管道技术领域，特别涉及一种UHPC-SS复合管道及其制作方法。

背景技术

现有的石油、含汽油溶剂、汽油、危化品的输送管道为钢管，普通钢管易生锈，容易和石油中所含的侵蚀成份发生反应，也容易和自然环境中的侵蚀物质(水、氯离子等)发生化学反应，造成管道的寿命短、维护保养成本高；并且钢管自身的保温性能极差，而石油等液体均需保证在一定的温度下才能具有良好的流动性能，当环境温度较低时，通常需要对钢管采取保温甚至加热措施，以保证管道运输的正常运行。

超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-HighPerformance Concrete)，

“超高性能混凝土”包含两个方面“超高”——超高的耐久性和超高的力学性能。超高性能混凝土的设计理论是最大堆积密度理论(maximumpackingdensity)，其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积。即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。目前UHPC比较粘滞，振捣密实较困难，还不便于现浇应用。此外，美、法等国的UHPC配合比选用的骨料是粒径范围0.15mm～0.6mm的砂，用于提高堆积密度。我国建筑用砂的细度模数范围在1.6～3.7，粒径范围0.15mm～5mm。这使得UHPC大范围的使用受到了限制。不锈钢简称SS(Stainless Steel)，不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。不锈钢不仅仅是单纯指一种钢材，而是表示一百多种工业钢，所开发的每种不锈钢因其所含的合金元素不同，在其特定的应用领域具有良好的性能。

我国目前运输石油、危化品的输送管道采用的仍然是普通钢管内壁加防腐涂层的方法。优点是铺设速度快，其缺点主要包括：维护费用高、易腐蚀、寿命短、抗冻性差。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种UHPC-SS复合管道及其制作方法，采用不锈钢作为内管，UHPC混凝土作为外管，由于两者的温度线膨胀系数很接近，解决了现有管道容易腐蚀泄漏、造价高、维护费用高、保温性能差的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种UHPC-SS复合管道，其组成包括：不锈钢钢管，所述不锈钢钢管外侧浇筑有UHPC混凝土层，所述UHPC混凝土层内设有钢筋网。

所述UHPC混凝土层与不锈钢钢管之间设有穿过钢筋网的剪力钉。

所述不锈钢钢管型号采用304，内径为300-1000mm，壁厚为1.5-4mm。

所述UHPC混凝土层的混凝土壁厚为20-50mm。

所述UHPC-SS复合管道之间的连接有三种管道接头方式，分别为现浇式管道接头、拼装式管道接头和灌浆式管道接头。

基于上述UHPC-SS复合管道的制作方法，