UHPC性能混凝土的設(shè)計(jì)理論是大堆積密度理論(densified particle packing)，其組成材料不同粒徑顆粒以佳比例形成緊密堆積，即毫米級(jí)顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級(jí)顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充，微米級(jí)顆粒堆積的間隙由亞微米級(jí)顆粒(硅灰)填充。早在1931年，Andressen就建立了大堆積密度理論的數(shù)學(xué)模型。然而，直到上世紀(jì)七十年代末，在減水劑技術(shù)與產(chǎn)品性能大幅度提高的基礎(chǔ)上，采用該模型設(shè)計(jì)配制的代性能混凝土才在丹麥奧爾堡Cement og Beton Laboratiet(水泥與混凝土試驗(yàn)室)誕生，稱作CRC(Compact Reinforced Composite，密實(shí)增強(qiáng)復(fù)合材料)。CRC與目前的UHPC達(dá)到基本相同的力學(xué)性能，高抗壓強(qiáng)度超過(guò)400MPa，使用燒結(jié)鋁礬土作骨料，同時(shí)使用鋼纖維提高材料的韌性，所以稱作"復(fù)合材料"。受到當(dāng)時(shí)減水劑性能的限制，CRC或早期UHPC比較粘滯，振搗密實(shí)較困難，還不便于現(xiàn)澆應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代，歐洲開展了合作研究項(xiàng)目，世界各地也廣泛開展相關(guān)研究，這種材料獲得一個(gè)新名稱"活性粉末混凝土，簡(jiǎn)稱RPC"。"性能混凝土UHPC"的名稱形成于本世紀(jì)，因?yàn)榕c早期的CRC或RPC相比，隨著設(shè)計(jì)理論的完善、效減水劑(聚羧酸系)問(wèn)世和配制技術(shù)的進(jìn)步，這種材料已具備了普通混凝土的施工性能，甚至可以實(shí)現(xiàn)自密實(shí)，可以常溫養(yǎng)護(hù)，已經(jīng)具備廣泛應(yīng)用的條件。

UHPC堪稱耐久性好的工程材料，適當(dāng)配筋的UHPC力學(xué)性能接近剛結(jié)構(gòu)，同時(shí)UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特別適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)(軍事工程、銀行金庫(kù)等)和薄壁結(jié)構(gòu)，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。目前，UHPC已經(jīng)在一些實(shí)際工程中應(yīng)用，如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁(實(shí)例見表3)、薄壁筒倉(cāng)、核廢料罐、鋼索錨固加強(qiáng)板、ATM機(jī)保護(hù)殼，等等?？梢灶A(yù)計(jì)，還會(huì)有越來(lái)越多的應(yīng)用。

UHPC混凝土可持續(xù)性：
特的結(jié)構(gòu)能夠解決環(huán)保問(wèn)題和降低生命周期成本。UHPC混凝土能夠降低建筑成本、模具成本、勞動(dòng)力成本和維修成本等，提高建筑場(chǎng)地的安全性，建造速度和建筑生命周期。

性能混凝土(Ultra High Performance Concrete，簡(jiǎn)稱UHPC)是以其“三高”而著稱，即耐久性高、工作性高、強(qiáng)度高，被稱為21世紀(jì)混凝土。在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中，隨著綠色混凝土工程材料的推進(jìn)和發(fā)展，強(qiáng)混凝土在改善環(huán)境、提高經(jīng)濟(jì)效益、解決工程中的疑難問(wèn)題等方面引起了們的關(guān)注。
UHPC的強(qiáng)度有多大

既然UHPC是性能混凝土，那它的性能究竟可以達(dá)到多高？以混凝土主要的抗壓性能來(lái)看，普通混凝土的抗壓強(qiáng)度差不多在15Mpa-30Mpa（每平方米可受力20-30噸），而我們?nèi)粘Ｉ钪杏捕群芨叩纳F，抗壓強(qiáng)度一般在200Mpa （每平方可受力200噸），據(jù)說(shuō)UHPC抗壓強(qiáng)度高卻可以達(dá)到810Mpa（每平方米可受力810噸
UHPC的"三高"
性能混凝土主要以“”三高”著稱：強(qiáng)度高、耐久性高、工作性高。
『強(qiáng)度高』
上文已經(jīng)提過(guò)UHPC高抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到810Mpa，因?yàn)槊總€(gè)國(guó)家的工藝水平有較大差異，對(duì)UHPC低也要求抗壓達(dá)到150Mpa以上， 抗剪力達(dá)到25Mpa以上，且高隔熱、高防水，質(zhì)地細(xì)膩，基本可以隔絕一切有害介質(zhì)?？芍^是 擎天白玉柱，架海紫金梁，立扛起一片天。
『耐久性高』
傳統(tǒng)混凝土不可避免得，自身具有很多的縫隙。在高溫或低溫、陰雨連綿或是艷陽(yáng)高照的情況下縫隙便會(huì)進(jìn)一步放大使用壽命低，而UHPC自身基本沒(méi)有任何縫隙，即使受外力影響產(chǎn)生細(xì)微的縫隙，UHPC還具有神奇的自愈能力。
UHPC 早多應(yīng)用于橋梁建設(shè)，以此來(lái)減少結(jié)構(gòu)的自重，提升結(jié)構(gòu)的使用壽命和耐久性。使用壽命可以達(dá)到100年以上。
『工作性高』
與傳統(tǒng)混凝土“粗、笨、厚、重”等特點(diǎn)不同，UHPC依仗著自己強(qiáng)悍的物理特性，可以將結(jié)構(gòu)極度得輕量化，具有強(qiáng)烈的視覺美感。設(shè)計(jì)師借助其優(yōu)良的性能完全可以將天馬行空的想象落到實(shí)處。
UHPC密度大、表面光潔度高、質(zhì)地細(xì)膩有溫潤(rùn)如玉之感，普通混凝土在UHPC面前完全是個(gè)糙漢子。不僅如此，低的低孔隙率也使得UHPC不易被污染，清潔維護(hù)工作好做。