性能混凝土的設計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，即毫米級顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充，微米級顆粒堆積的間隙由亞微米級顆粒(硅灰)填充。早在1931年，Andressen就建立了大堆積密度理論的數學模型。然而，直到上世紀七十年代末，在減水劑技術與產品性能大幅度提高的基礎上，采用該模型設計配制的代性能混凝土才在丹麥奧爾堡Cement og Beton Laboratiet(水泥與混凝土試驗室)誕生，稱作CRC(Compact Reinforced Composite，密實增強復合材料)。
UHPC堪稱耐久性好的工程材料，適當配筋的UHPC力學性能接近鋼結構，同時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、抗爆結構(軍事工程、銀行金庫等)和薄壁結構，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。目前，UHPC已經在一些實際工程中應用，如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁(實例見表3)、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強板、ATM機保護殼，等等?？梢灶A計，還會有越來越多的應用。
UHPC性能混凝土性能指標 :
項目 依據 指標 抗壓強度（MPa）
試件尺寸 40×40×160（） ≥150
試件尺寸 100×100×160（） ≥120
抗拉強度（MPa） ≥9
彈性段抗拉強度（MPa） ≥7 極
限抗拉強度（MPa） ≥8 極限拉伸應變（%） ≥0.2
極限抗拉強度/彈性段抗拉強度 ≥1.1
抗彎拉強度（MPa） ≥22
初始坍落擴展度（） ≥700 1h
坍落擴展度（） ≥650
高耐久性特性：
UHPC性能混凝土凍融循環(huán)、海洋環(huán)境、硫鋁酸鹽侵蝕、弱酸侵蝕和碳化下，能夠耐受各種有害物質滲透到基體內部，同時具有自愈能力，防水效果。UHPC產品沒有內部惡化過程（延遲鈣礬石、碳硫硅鈣石、堿骨料反應、未水化熟料膨脹等），表現(xiàn)出對酸性介質的高抵抗力，可以暴露在各種侵蝕環(huán)境下（鹽、硝酸鹽、海水等）
UHPC性能混凝土特的結構能夠解決環(huán)保問題和降低生命周期成本，如降低建筑成本、模具成本、勞動力成本和維修成本等，提高建筑場地的安全性，建造速度和建筑生命周期。另外，UHPC調配出的色彩持久穩(wěn)定，產差小，質感細膩，既能保持水泥制品的原始性能，又能的使產品表面質感趨于穩(wěn)定。
UHPC性能混凝土是近年來一種新型材料，不僅強度高、耐久性強，同時還具備低收縮、免蒸養(yǎng)等特點，利用這一材料及基于其開發(fā)的UHPC組合橋面技術，已經成功應用于公路橋、城市橋及各類橋梁的修補加固工程，可解決正交鋼橋面疲勞開裂這一世界性難題。蒙華鐵路洞庭湖特大橋采用這種UHPC組合橋面，既能降低鋼結構疲勞應力，避免鋼結構開裂，又可以作為防水層與耐磨層，為鋼橋面提供一種””的防護，提升了橋梁結構的整體健康與安全水平。
利用UHPC性能混凝土強度高的性質，可以減小結構構件尺寸，獲得更多的使用空間。利用UHPC可以建造跨度更長、凈空更大的橋梁；可以減小高層建筑中底層柱子截面尺寸，得到更多的使用面積。
利用UHPC性能混凝土高抗拉強度、耐腐蝕的性質可以制作輸油、輸氣管道以替代造價較高的大口徑厚壁鋼管，顯著提高管道耐久性、節(jié)省成本。
利用UHPC性能混凝土的高抗?jié)B性，制造中低核廢料儲存整體容器。
UHPC性能混凝土用于軍事與安保領域，制造抗爆炸、抗沖擊裝置。
UHPC性能混凝土用于現(xiàn)場修、結構加固等。
UHPC 性能混凝土是一種強、韌性、高耐久性的特種工程材料，在 工程、海洋工程、核工業(yè)、特種保安和防護工程、以及市政工程領域有良好 的應用前景。經試驗，其抗折強度是普通 C50 混凝土的 3 倍，縮變下降 50%， 經歷 700 次凍融循環(huán)后仍然完好無損，被稱為“開裂”的混凝土。
利用UHPC性能混凝土強度高的性質，可以減小結構構件尺寸，獲得更多的使用空間。利用UHPC可以建造跨度更長、凈空更大的橋梁；可以減小高層建筑中底層柱子截面尺寸，得到更多的使用面積。
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