下载文档原格式
高性能混凝土常见问题分析随着国家近几年来大型修建客运专线和高速铁路，我国修建的客运专线或高速铁路使用年限为一百年，这对我们提出了更高的要求，客运专线或高速铁路采用高性能商品混凝土。
所谓高性能商品混凝土是指抗冻、抗冷、抗化学侵蚀等各项要求，在施工时商品混凝土出现了这样或者那样的问题，出现的这些问题都应引起我们大家的高度重视。
1、高墩商品混凝土泌水商品混凝土泌水是由于高墩在自身压力下静置压力泌水，少量泌水会随着钢筋和商品混凝土交界的薄弱界面汇集，由于模板和商品混凝土交界面的粘滞阻力明显小于商品混凝土内部的粘滞阻力，商品混凝土内部靠近模板的泌水无处可走，在压力下就顺着模板和商品混凝土的交界面汇集上流，从而形成小流通道，后泌水继续随着水流通道上流，导致洗白商品混凝土表面，从而形成墩身商品混凝土表面的纱线及洗白。
在这种情况下，要按常规方法解决泌水很困难，经分析目前可行的方案只有强制抑制泌水，尽量降低用水量，使用低水胶比，高效减水率且对粉煤灰适应性好的的减水剂，为了降低成本，粉煤灰必须使用高掺量，这就要求粉煤灰质量必须稳定，同时要求减水剂的保水性能要非常出色。
高掺量高减水率下不能离析泌水，现场严格按配比控制商品混凝土用水量，在具体施工的过程中延长浇注时间，最好是分成三段浇注，以不产生冷施工缝为宜。
2、高墩商品混凝土离析商品混凝土原材料的控制应采用干净的碎石和河砂，各个指标应满足相关的规范要求，含泥量控制在1%以下为宜，采用细度模数在2.5～3.0之间，水泥、粉煤灰和外加剂检测指标也应满足相关的规范要求，特别是粉煤灰和外加剂应该与适配时保持一致，否则会对商品混凝土拌合物的性能有影响，商品混凝土拌合前，检测计量设备称量的准确性和各个设备的运行情况，商品混凝土拌合机使用前，应先加水转数分钟，倒净积水后继续搅拌，各骨料用量应分别过泵，力求准确，材料用量允许偏差控制在规定范围内，一般水泥、水和外加剂的偏差应控制在1%以内，砂石料以控制在2%之内，搅拌时间不小于2分钟，搅拌第一盘商品混凝土石子应按配合比的规定减半，每盘商品混凝土卸尽后，才能投入下一盘的拌合物，在搅拌时严格控制水灰比和坍落度，子啊搅拌前测定砂石料的含水量，计算施工配合比。
超高性能混凝土的研究超高性能混凝土（UHPC）是一种新型的混凝土材料，具有卓越的力学性能和耐久性，被广泛应用于桥梁、隧道、建筑和水利工程等领域。
本文将就UHPC的特点、研究现状和未来发展进行详细的介绍。
一、UHPC的特点超高性能混凝土是一种以超细粉料、高性能水泥和高强度骨料为主要原料，通过特殊配比和特殊工艺制成的混凝土。
与传统混凝土相比，UHPC的主要特点如下：1. 高强度：UHPC的抗压强度通常在150MPa以上，是普通混凝土的5倍以上。
抗拉强度为10-20MPa，是普通混凝土的10倍以上。
2. 优异的耐久性：UHPC具有极佳的耐久性，能够在恶劣环境下长期保持较高的力学性能。
具有极佳的抗渗、抗冻融、耐久性和耐化学侵蚀性。
3. 易成型和高粘结性：UHPC的粘结性能非常好，能够与钢筋、预应力钢束等有效结合，加工成各种形状、尺寸的构件。
4. 优异的变形能力：UHPC在受力情况下呈现出极强的变形能力，具有优异的抗裂性和抗震性。
5. 体积稠密：UHPC经过特殊配比和特殊工艺制作，具有极高的致密性和微观结构的精细性，体积密度大于2.4g/cm3。
二、UHPC的研究现状目前，国内外对UHPC的研究已经取得了显著的进展，主要集中在材料成分、配合比设计、制备工艺、力学性能和结构应用等方面。
1. 材料成分：UHPC的基本原料包括水泥、硅粉、矿物掺合料、超细矿物颗粒、粘结剂、外加剂和水，其中水泥和超细矿物颗粒是UHPC的主要材料。
2. 配合比设计：UHPC的配合比设计是关键的技术之一，需要考虑到各种原材料的物理化学性质，以及混凝土的性能要求，通过科学合理的方法确定各种原料的配合比例。
3. 制备工艺：UHPC的制备工艺包括原料的预处理、混合、浇筑、养护等步骤，其中混合工艺是制备UHPC的关键环节。
4. 力学性能：UHPC的力学性能是评价其优劣的重要指标，包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗冻融性等方面的性能。
5. 结构应用：UHPC在桥梁、隧道、建筑和水利工程中得到了广泛应用，主要包括梁、柱、板、墙、连接节点等构件的应用。
超高性能混凝土应用技术研究一、概述超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete，简称UHPC）是一种新型的高性能混凝土，它具有高强度、高韧性、高耐久性、高密实性、高抗裂性、高耐久性等优点。
由于其优异的性能，UHPC在桥梁、隧道、高楼大厦、核电站、航天器等领域得到了广泛的应用，成为了现代建筑中不可缺少的重要建材之一。
本文将围绕UHPC的应用技术进行研究，探讨其在不同领域中的应用案例，并分析其在实际应用中存在的问题及解决方案。
二、UHPC的优点1.高强度：UHPC的强度相比普通混凝土大大提高，其抗压强度可达到150MPa以上，抗折强度可达到20-30MPa。
2.高韧性：UHPC的韧性是普通混凝土的5-10倍，其抗裂性和抗冲击性能得到了明显提高。
3.高耐久性：UHPC具有优异的耐久性，其使用寿命可达到100年以上。
4.高密实性：UHPC的密实性优于普通混凝土，其孔隙率可控制在3%以下。
5.高抗裂性：UHPC的抗裂性能是普通混凝土的10-20倍，具有较好的自修复能力。
三、UHPC的应用案例1.桥梁领域UHPC在桥梁领域中的应用十分广泛，其高强度、高韧性、高耐久性等优点使其成为了桥梁建设中的理想材料。
以法国的米利桥为例，该桥梁的主桥面板采用了UHPC材料，其抗弯强度可达到20-30MPa，抗压强度可达到150MPa以上，有效地提高了桥梁的耐久性和安全性。
2.隧道领域UHPC在隧道领域中的应用也非常广泛，其高密实性、高耐久性等优点使其成为了隧道内衬材料的首选。
以中国的港珠澳大桥为例，该隧道采用了UHPC材料作为内衬材料，其密实性和耐久性得到了有效提高，能够有效地防止渗漏和腐蚀。
3.高楼大厦领域UHPC在高楼大厦领域中的应用也非常广泛，其高密实性、高强度、高韧性等优点使其成为了高楼大厦结构材料的首选。
以美国芝加哥的Sears Tower为例，该建筑采用了UHPC材料作为结构材料，其高强度和高韧性使得建筑具有较好的抗震性能和耐久性。
超高性能混凝土（一）引言概述：超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete，简称UHPC）是一种极其坚固、耐久且具有卓越性能的新型建筑材料。
它采用特殊的材料成分和工艺，具有出色的抗压强度、耐久性、耐腐蚀性和耐磨性。
本文将介绍超高性能混凝土的五个主要特点，包括成分、配比、制备工艺、力学性能和应用领域。
正文：1. 成分超高性能混凝土的成分主要包括水、水泥、矿物掺合料、细骨料、细砂料和化学添加剂等。
其中水泥采用高性能水泥，细骨料和细砂料采用优质细度分布均匀的颗粒。
矿物掺合料如粉煤灰、矿粉等能提高混凝土的致密性和耐久性。
化学添加剂包括高效减水剂和缓凝剂，能够提高混凝土的流动性和工作性能。
2. 配比超高性能混凝土的配比是关键因素之一，它决定了混凝土的抗压强度和耐久性。
配比中需要控制水灰比、水胶比和骨料用量等参数，以确保混凝土的均匀性和致密性。
此外，还需要合理选择掺合料和化学添加剂的种类和用量，以提高混凝土的综合性能。
3. 制备工艺超高性能混凝土采用特殊的制备工艺，包括高速搅拌、高温养护和后期加热处理等步骤。
高速搅拌能够使混凝土的成分充分混合，形成细密的胶凝体。
高温养护和后期加热处理能够促进混凝土中水泥的水合反应，提高其强度和耐久性。
4. 力学性能超高性能混凝土具有出色的力学性能，包括极高的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度。
其抗压强度通常可达到150MPa以上，比普通混凝土高出数倍。
此外，超高性能混凝土还具有良好的抗震性能和抗冲击性能，能够适应各种恶劣环境和载荷条件。
5. 应用领域超高性能混凝土的应用领域广泛，包括桥梁、隧道、建筑物、核电站等重要工程。
由于其出色的机械性能和耐久性，超高性能混凝土在抗震、抗风、抗冲击和耐久性要求高的工程中得到广泛应用。
此外，超高性能混凝土还可以用于创意设计和标志性建筑，满足人们对建筑美学和工程性能的双重需求。
总结：超高性能混凝土是一种具有卓越性能的新型建筑材料，其成分和配比工艺决定了其优越的力学性能和耐久性。
混凝土中使用超高性能混凝土的方法与效果一、介绍超高性能混凝土超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete，简称UHPC）是一种高性能混凝土，具有极高的强度、耐久性、抗裂性和耐久性等特点。
UHPC的强度可以达到200MPa以上，其耐久性和抗裂性能也极为出色，是一种理想的混凝土材料。
二、超高性能混凝土的组成UHPC主要由水泥、粉煤灰、硅粉、石英砂、高强度钢纤维等原材料组成。
其中，水泥、粉煤灰和硅粉是主要的胶凝材料，石英砂是骨料，高强度钢纤维则是增强材料。
三、超高性能混凝土的优点1. 高强度：UHPC的强度可以达到200MPa以上，是普通混凝土的10倍以上，可以承受更大的荷载和压力。
2. 耐久性：UHPC具有极强的耐久性，可以抵抗气候变化、化学侵蚀和冻融循环等因素的影响。
3. 抗裂性：UHPC中添加的高强度钢纤维可以有效增强其抗裂性能，减少裂缝的产生。
4. 流动性：UHPC的流动性较好，可以在浇注时填充更多的空隙，提高混凝土的密实度。
四、使用超高性能混凝土的方法1. 设计混凝土配合比使用超高性能混凝土前，需要先进行配合比设计。
根据混凝土使用的场合和要求，确定混凝土的强度等级、骨料种类和比例、胶凝材料种类和用量等因素，制定出适合该场合的混凝土配合比。
2. 混凝土材料的准备混凝土材料需要进行充分的准备工作，包括水泥、粉煤灰、硅粉、石英砂、高强度钢纤维等原材料的储存、筛选和称量等。
这些材料的质量和用量都会影响到混凝土的强度和性能，需要严格控制。
3. 混凝土的制备将准备好的混凝土材料按照配合比进行混合，加入适量的水进行搅拌，直至混合均匀。
UHPC的搅拌时间较长，通常需要在搅拌机中搅拌10-15分钟以上才能达到要求。
4. 浇注混凝土将混凝土倒入浇注模具中，用振动器进行振捣，以排除混凝土内部的空隙。
在浇注过程中需要尽量避免混凝土流动过多，以免影响混凝土的密实度。
5. 养护混凝土混凝土浇注完成后，需要进行养护，以使其达到最佳的强度和耐久性。
应用高强混凝土应注意的几个问题摘要：高强混凝土具有强度高变形小, 在相同荷载条件下, 可减少截面尺寸, 降低结构自重, 增加使用面积, 降低工程造价等优点。
施工过程中, 对各种原材料、外加剂的使用、水灰比的控制以及质量管理制度等都有非常严格的要求。
关键词：高强混凝土应用问题前言高强混凝土高性能化主要是指满足工程特定要求的性能：高耐久性、良好的工作性、各种力学性能、适用性、良好的体积稳定性和经济合理性。
但在实际工程应用当中仍存在很多问题。
一、高强混凝土应用中存在的几个问题高强混凝土具有很多优势，但要广泛应用于工程中还存在一系列技术瓶颈。
要使高强混凝土应用成为可能，应当解决以下几个关键性问题：1、自收缩大，开裂风险高高胶凝材料用量以及低水胶比导致高强混凝土的收缩显著增大。
水胶比降低后，混凝土干燥收缩因可蒸发至外界的自由水减少而降低; 但水胶比越低，用水量越少，能提供水泥水化的自由水量越少，水化反应导致毛细孔内部水分消耗过快，自收缩所占比重逐渐增加。
2、脆性大，韧性差高强混凝土脆性大易发生脆性破坏的原因可从以下两方面解释:（1）从微观层次化学键的角度出发，认为构成混凝土材料的化学键主要为共价键和离子键，反映在宏观上就是材料的脆性大;（2）从细观、宏观层次断裂力学角度出发，认为混凝土是非匀质多相材料，内部存在大量微裂缝、界面薄弱层及孔隙等缺陷，受到外部荷载时容易形成应力集中，增加发生破坏的概率。
对于高强混凝土来说，骨料与基体的界面过渡区得到根本改善，不同于普通混凝土的界面破坏，其在荷载作用下破坏裂缝有可能直接穿过骨料本身，使得整个破坏过程消耗的能量变小，从而导致高强混凝土的脆性高于普通混凝土。
二、高强混凝土性能问题及其改善的途径配制高强混凝土的特点是低水胶比并掺有足够数量的矿物细掺合料和高效减水剂，从而使混凝土具有综合的优异的技术特性，但由此也产生了两个值得重视的性能缺陷：自干燥引起的自收缩和脆性。
1、白干燥引起的自收缩高强混凝土存在早期收缩开裂的问题，其原因是由于在低水灰比或水胶比并掺入较多的具有相当活性的矿物细掺合料的混凝土中会产生白干燥从而引起混凝土的自收缩，使混凝土内部结构受损伤作而产生微裂缝。
混凝土中使用超高性能混凝土的方法一、概述超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete，简称UHPC）是一种新型的高性能混凝土，具有优异的力学性能、耐久性和耐化学侵蚀性能。
近年来，UHPC在桥梁、隧道、地铁等重要工程中得到了广泛应用。
本文将从材料选用、超高性能混凝土的调制、浇筑及养护等方面介绍混凝土中使用超高性能混凝土的方法。
二、材料选用超高性能混凝土主要由水泥、石英粉、硅灰、高性能微珠等材料组成。
其中，水泥的品种、石英粉的细度、硅灰的含量以及微珠的类型等因素会影响UHPC的性能。
因此，在选用材料时，需考虑以下几点：1.水泥的品种超高性能混凝土中常用的水泥品种包括普通硅酸盐水泥、高性能硅酸盐水泥和微细矿物掺合水泥等。
其中，高性能硅酸盐水泥具有早强、强度高、耐久性好等优点，是制备UHPC的常用水泥。
2.石英粉的细度石英粉是UHPC的主要骨料，其细度会直接影响混凝土的强度和耐久性。
因此，选用细度高、分布均匀的石英粉是制备UHPC的关键。
一般来说，石英粉的细度应达到D50小于10μm，D90小于25μm。
3.硅灰的含量硅灰是UHPC中的重要掺合料，能够提高混凝土的强度和耐久性。
选用适量的硅灰能够优化混凝土的内部结构，提高其力学性能。
但过量的硅灰会导致混凝土的流动性下降，影响浇筑效果。
4.微珠的类型微珠是UHPC中的一种轻质骨料，能够有效降低混凝土的密度，提高其抗震性能。
目前，常用的微珠有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等。
选用适量的微珠能够提高混凝土的综合性能。
三、超高性能混凝土的调制超高性能混凝土的调制过程包括材料配比、搅拌、加水和拌合等步骤。
在调制过程中，应注意以下几点：1.材料配比超高性能混凝土的配比应严格按照设计要求进行，遵循“少水多胶凝材料、多骨料少粉料”的原则。
根据混凝土的应用要求和强度等级，选用适当的材料进行配比。
2.搅拌超高性能混凝土的搅拌应使用强制混合机进行，搅拌时间一般在8-12min之间。
1 前言高性能混凝土(以下简称HPC)是经过漫长时间的发展，总结传统混凝土耐久性存在的问题后提出来的，已经在很多重要的工程中成功得到了应用，并因其耐久性而将在今后逐步代替普通混凝土在建筑物中的使用。
但是人们对高性能混凝土的涵义有很不相同的理解。
尽管“高强不一定耐久”的观点已得到共识，但仍有相当多数认为高性能混凝土必须高强。
然而，近年来有些国家的论文指出“高性能混凝土”的易裂性。
例如在美国，科罗拉多的丹佛及其附近，有7座高强混凝土的桥梁在开裂。
3座HPC示范桥：德克萨斯的Loretta和SanAngelo，以及丹佛的1－25/Yale大桥也已经开裂。
我国也有人反应他们所用的“高性能混凝土”和目前所用传统概念的混凝土一样地开裂。
看来，HPC的耐久性和抗裂性正面临着越来越多的质疑。
开裂而不耐久的混凝土怎么能是“高性能”的呢?实际上，例如美国，其所认为的高性能混凝土，主要是高强和坍落度较大(为保证浇筑成型均匀、密实)的混凝土。
在我国，对高性能混凝土的概念更加混乱。
例如只要采用掺和料、大坍落度并且高强，就自称为高性能混凝土一类的文章很多。
我国著名混凝土科学家吴中伟院士将HPC定义为：在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作、以耐久性为设计指标的新型高技术混凝土。
并认为高性能混凝土适用于任何强度等级的混凝土。
提出HPC内部结构具有以下特点：(1)孔隙率很低，基本上不存在>100nm的大孔；(2)水化物中Ca(OH)2减少，C－S－H和AFt增多；(3)未水化的颗粒多，未水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多；(4)界面厚度小，孔隙率低、Ca(OH)2数量减少，且取向程度下降，水化物结晶颗粒尺寸减少，更接近水泥石本体水化的分布。
具有这样微结构的混凝土，必然会有密实度大、干燥收缩小、抗化学腐蚀性强等性质。
ACI在1998年又公布了他们新近关于高性能混凝土的定义：“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，采用传统的原材料和一般的拌和、浇筑与养护方法，往往不能大量地生产出这种混凝土。
超高性能混凝土的研究一、UHPC的定义和特点UHPC是指具有极高的抗压强度、抗拉强度、抗渗透性和耐久性的混凝土材料。
与传统混凝土相比，UHPC具有更高的抗压强度、更好的抗裂性能和更长的使用寿命。
其主要特点包括：1. 高强度：UHPC的抗压强度通常在150MPa以上，是传统混凝土的5-10倍。
2. 高密实性：UHPC采用特殊的配合比和材料，具有更加紧密的内部结构，使得其抗渗透性能更好。
3. 超高韧性：UHPC的抗拉强度和韧性明显优于传统混凝土，能够有效抵抗裂缝的扩展。
4. 耐久性好：UHPC具有良好的耐久性，能够承受更长时间的使用和环境侵蚀。
5. 体积稳定性好：UHPC具有更好的体积稳定性，能够有效减少收缩和变形。
二、UHPC的研究现状目前，UHPC的研究主要集中在材料配合比、生产工艺、混凝土性能以及工程应用等方面。
1. 材料配合比的研究：UHPC的配合比是其性能的关键，目前研究者主要通过控制水灰比、添加超细粉料和添加纤维等途径来实现UHPC的优化配合。
2. 生产工艺的研究：UHPC的生产工艺包括原材料的选取、混凝土的拌和、模具的振实和养护等环节。
目前，研究者主要通过优化原材料选取、改进拌和工艺和控制养护条件等工艺手段来提高UHPC的工程性能。
3. 混凝土性能的研究：UHPC的性能主要包括抗压强度、抗拉强度、抗渗透性和耐久性等指标。
研究者通过大量的实验和仿真分析，对UHPC的性能进行了深入研究和测试。
4. 工程应用的研究：UHPC在桥梁、隧道、建筑等领域的应用研究也在不断深入。
研究者通过大量的试验和工程实践，积累了丰富的UHPC应用经验，并对其应用前景进行了展望。
三、UHPC的未来发展方向1. 材料配合比的优化：未来研究者将继续优化UHPC的配合比，通过引入新型的添加剂和材料，进一步提高UHPC的抗压强度和抗裂性能。
3. 混凝土性能的提高：未来研究者将继续深入研究UHPC的性能，包括抗渗透性、耐久性和体积稳定性等方面，为其在不同工程领域的应用提供更多的技术支持。
超高性能混凝土有明确的定义吗？有，且比较清晰明确，但还没有形成国际上统一的定义。
超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC），因为一般需掺入短切钢纤维或聚合物纤维，也被称作超高性能纤维增强混凝土（Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete，简称UHPFRC）。
UHPC不同于传统的高强混凝土（HSC）和钢纤维混凝土（SFRC），也不是传统意义“高性能混凝土（HPC）”的高强化，而是性能指标明确的新品种水泥基结构工程材料，较有代表性的定义和需要具备的特性如下[1,2]：●是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料；●水胶比小于0.25，含有较高比例的微细短钢纤维增强材料；●抗压强度不低于150MPa；具有受拉状态的韧性，开裂后仍保持抗拉强度不低于5MPa（法国要求7MPa）；●内部具有不连通孔结构，有很高抵抗气、液体浸入的能力，与传统混凝土和高性能混凝土（HPC）相比，耐久性可大幅度提高。
超高性能混凝土与活性粉末混凝土有什么差异？活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，简称RPC）是UHPC中的一个产品名称。
商业化生产供应的UHPC产品均为专利配方产品，有独自的名称或商标。
最早的UHPC专利是丹麦H.H. Bache在1979年申请的，上世纪80年代他所在公司注册商业化产品商标为Densit®，至今仍由Densit公司使用和营销。
到上世纪90年代，法国出现多个UHPC产品品牌，包括RPC、Ductal、BSI、CEMTEC、BCV等，其中Ductal®是拉法基公司的产品商标，RPC则是Bouygues公司产品名称。
有关RPC的研发、性能介绍和宣传较多，知名度相对较高。
1999年清华大学教授覃维祖等发表文章“一种超高性能混凝土－活性粉末混凝土”，最早以“活性粉末混凝土（RPC）”名称介绍UHPC，并与其研究生曹峰进行试验研究，实现了RPC相同的力学性质[3]；北京科技大学教授刘娟红和北京建筑大学教授宋少民在2013出版编著的《活性粉末混凝土》中系统介绍了国内外有关研究成果；2015年我国颁布了RPC的国标《活性粉末混凝土》（GB/T 31387-2015）。
目前，RPC在中编者按：2016年1月9日，湖南经视频道发布一条“超高性能混凝土桥亮相长沙”的新闻，报道说：“一座长70.8米、宽6.5米的跨街天桥在北辰三角洲横四路竣工。
这座看似普通的天桥，是世界首座全预制拼装超高性能混凝土（一种活性纳米无机复合材料）桥梁。
也就是说，不仅它的混凝土由具有超高强度和韧性的特殊材料制成，而且它是先在工厂预制，然后拖运至现场，在10小时内拼装搭建而成的。
”这则电视新闻引起广大混凝土从业人员的兴趣和关注。
该跨街天桥结构独特、造型美观，是超高性能混凝土在中国发展应用的重大进步，可喜可贺。
与此同时，新闻中对超高性能混凝土的介绍和描述，也引发很多疑问。
本文由北京江汉科技有限公司总工程师赵筠和清华大学教授廉慧珍针对一些共性问题进行了解答和探讨，以飨读者。
关于超高性能混凝土（UHPC）的问答赵 筠 廉慧珍国还与UHPC并列使用。
1994年法国学者De Larrard等将这类新材料称作UHPC（超高性能混凝土）[2]，由于该名称没有商业色彩，而且能更好地表达这种水泥基材料或混凝土的优越性能，在国际上逐步被广泛接受和采用。
其中，“超高性能”表达的是混凝土（或水泥基复合材料）同时具备“超高强”、“高韧性“和“高耐久性”等优良性能特征，与“高性能混凝土（HPC）”内涵范围不同。
因此，UHPC并不是HPC的延伸或高强化，而是具有新本构关系和结构寿命的水泥基工程材料。
超高性能混凝土到底是混凝土还是砂浆？传统上，混凝土和砂浆是以最大骨料粒径来划分的。
最大骨料粒径超过5mm（或4.75mm）即含有粗骨料，是混凝土，否则是砂浆。
有的UHPC使用粗骨料，有的不使用粗骨料，所以UHPC既可以是混凝土，也可以是砂浆。
但是从广义上说，我国普遍称之为混凝土骨料的aggregate（亦译成集料）除砂石等粗、细骨料外，还可以是各种纤维和例如加气混凝土中的气泡等，所以把砂浆叫做混凝土，并无可非议。
最早的UHPC（丹麦Densit®）最大骨料粒径16mm。
法国研发RPC时提出，为了提高材料的匀质性，不使用粗骨料，所使用细骨料的最大粒径小于0.6mm。
但是，使用粗骨料的UHPC在某些方面性能更好，如收缩小、耐磨性好等，而且搅拌的均匀性也更好。
目前实际应用的UHPC，最大骨料粒径大多在2mm~8mm。
应根据UHPC用途、成本或特殊性能要求，确定UHPC适宜的最大骨料粒径。
超高性能混凝土具有什么性能特点？UHPC的性能特点可以用“超高强、高韧性和高耐久性”来概括。
“超高强”指UHPC可实现水泥基材料强度（抗压、抗拉、抗弯、抗剪、抗冲击等强度）跨越式的提高，更重要的是UHPC能够有效利用钢纤维的强度及其与胶凝材料浆体的紧密粘接来实现拉伸的“应变硬化”行为（如图1所示，类似钢材的“屈服”），有较大的变形能力；钢纤维体积掺量1%~2%的UHPC就能跨入韧性材料的行列（见表1，断裂能超过1000N/m的材料被划分为韧性材料）。
UHPC可大幅度提高钢在混凝土中的强度利用效率，形成混凝土、钢纤维、钢筋更加协调的钢-混凝土复合的新模式，实现混凝土结构的轻质高强和高韧性。
此外，还可制备具有优良耐磨、抗冲击、抗爆和耐高温等性能（a）单轴压缩（b）单轴拉伸图 1 单轴拉伸和压缩UHPC的典型应力－应变特征与其他材料对比（OC/HSC－普通/高强混凝土，FRC/HSFRC－普通/高强纤维混凝土，ECC－高延性水泥基复合材料）[4]的UHPC。
在无裂缝的状态下，UHPC的气体、液体渗透性非常低；而在高应变和微裂缝状态下，UHPC的渗透性也能够保持在很低的水平，而微裂缝还具备良好的自愈合能力，因此UHPC结构拥有高耐久性的潜力，已得到迄今15年恶劣环境暴露试验的证实。
UHPC的耐久、耐候性能远远超越其他结构工程材料（钢材、铝材、塑料等）。
超高性能混凝土的强度比钢材强度还高吗？没有。
UHPC是纤维增强增韧的水泥基复合材料，还可以进一步用钢筋增强。
与其他材料相比，需要明确UHPC的增强增韧状态：● 混凝土材料的抗拉强度与抗压强度的比值（以下简称拉压比）随其抗压强度的增长而几乎呈直线下降。
C10混凝土拉压比约为1/10，C80的则可下降到约1/18。
UHPC基体（未掺用钢纤维时）即超高强混凝土，脆性非常大（因材料抗拉强度/抗压强度比值很低而使构件延性比很低），无法与韧性材料如钢材相比。
● 随钢纤维强度提高、掺量增大和尺寸、形状优化，以及基体强度的提高，UHPC成为韧性或高韧性材料，抗拉强度大幅度提高（远远高于其他的各种水泥基材料，如图1所示），但比钢材抗拉强度还是要低约一个数量级（见表1中对比）。
● 钢筋增强UHPC （也被称作CRC、HRUHPC或R-UHPFRC ），以及预应力高强钢筋UHPC的抗表 1 高强混凝土、UHPC、钢筋增强UHPC和高强韧性钢材的性能对比[5]图 2 UHPC梁、高强韧性钢梁与钢筋增强UHPC梁的抗弯性能对比[4]拉、抗弯强度可比传统高强钢筋混凝土的高出2个数量级，比较接近高强韧性钢材的强度（见表1和图2中对比）。
需要注意的是，UHPC作为复合材料或结构达到如此高强度，依靠的是钢材—钢纤维和钢筋的强度，因此，UHPC的本征强度不可能超过钢材。
与钢材相比，UHPC在强度方面并没有优势，其优势主要是与传统的钢筋混凝土或钢纤维增强的钢筋混凝土相比，因表观密度（容重）相对较低，使构件比强度（强度/质量比）和比刚度（刚度/质量比）可以达到并超过钢材的水平（见表1中对比），而且因具有一定的应变硬化的能力，可大大提高构件的延性比，适合建造轻质高强、高韧性的结构。
超高性能混凝土的最高强度有多少？目前，研究报告所获得的最高抗压强度是810MPa（即RPC800，使用短钢纤维和钢骨料，50MPa压力压制成型试件，并采用250o C~400o C高温高压养护）[6]。
UHPC获得超高强度的先决条件是获得高密实度的基体混凝土（或砂浆）。
按照丹麦H.H.Bache发展的DSP（Densified System with ultra-fine Particles）理论，即：用充分分散的超细颗粒（硅灰）填充在水泥颗粒堆积体系的空隙中，可以实现胶凝材料体系颗粒堆积致密化和非常低水胶比，从而使UHPC基体混凝土或砂浆具备超高抗压强度。
使用优化的钢纤维提高抗压、抗拉强度和韧性。
依靠机械性压力压实，采用常压或高压热养护，可以进一步提高UHPC密实度和强度。
如今，常用U H P C抗压强度在150M Pa~250MPa范围。
在此范围，采用常规的强制式搅拌、密实方法（自密实或振动）成型和养护（常温保湿或常压蒸汽养护），就能够进行现浇和预制应用。
UHPC的抗压强度通常只有质量指标的意义，因为在结构应用中，主要关注的是UHPC抗拉或抗弯强度以及应变硬化。
需要根据应用场合，选用适宜的纤维品种和掺量，实现要求的UHPC抗拉或抗弯强度；配置钢筋或预应力技术，实现UHPC结构的轻质高强。
超高性能混凝土现在有哪些工程应用？应用的目的？在世界范围，UHPC已经有很多工程应用，包括：●桥梁：人行天桥（1997年最早的UHPC结构应用）、公路和铁路桥的多种桥梁结构，用于提高桥梁跨径或减小桥梁高/跨比、实现桥梁快速施工和提高桥梁耐久性与寿命。
●桥面板：解决桥面板受冻融和除冰盐作用劣化快的难题，提高耐久性、快速施工。
●结构连接：预制混凝土桥面板、风电钢塔筒等灌缝连接，实现高强度结构连接。
●维修加固：桥梁和建筑的梁板柱、灯塔、道路路面、水工冲磨结构等，用于结构保护、功能恢复，或结构加固、提高结构承载能力，延长结构使用寿命。
●房屋建筑：薄壁阳台与楼梯、镂空幕墙等，用于轻巧美观结构，或承载、功能和装饰一体的结构。
●污水设施：污水管道、污水处理厂设施，降低维护维修费用，提高使用寿命或替代不锈钢降低建造成本。
●街具、家具：城市雕塑、街具、家具等，造型优美、耐久耐用。
●盖板：高铁电缆沟盖板（中国的主要应用），减小重量、高耐久性。
●某些替代铸铁铸钢产品：钻孔桩钻头、检查井盖、雨水篦子等，降低成本、提高使用寿命。
●抗爆、抗侵入结构：军事工程、银行金库等，提高安全性等等。
超高性能混凝土结构的优缺点有哪些？与高强和高性能混凝土（HSC/HPC ）结构对比：从表观密度比较，UHPC的稍高。
UHPC似乎不能算是“轻质材料”。
然而，在力学性能方面，UHPC大幅度超越了HSC/HPC，从强度／质量比（比强度）和刚度／质量比（比刚度）以及可建造的轻质高强结构来分析对比，UHPC应归入“轻质高强”材料。
