UHPC超高性能混凝土是由水泥、摻合料、骨料、增強纖維、外加劑和水等原材料制成的具有超高力學性能、超高抗侵蝕性介質滲透性能兼具改善脆性特征的水泥基復合材料。其抗壓強度不低于150MPa，具有受拉狀態的韌性，開裂后仍能保持抗拉強度不低于5MPa；內部具有不連通孔結構，有很高抵抗氣、液體侵入的能力，與傳統混凝土和高性能混凝土相比，耐久性大幅度提高。
1UHPC的性能特點
可以用“超高強、高韌性和高耐久性”來概括。
“超高強”指UHPC可實現水泥基材料強度 （抗壓、抗拉、抗彎、抗剪、抗沖擊等強度）跨越式的提高，更重要的是UHPC能夠有效利用 鋼纖維的強度及其與膠凝材料漿體的緊密粘接來實現拉伸的“應變硬化”行為（如圖1所示，類似鋼材的“屈服”），有較大的變形能力；鋼纖維體積摻量1%~2%的UHPC就能跨入韌性材料的行列（見表1，斷裂能超過1000N/m的材料被劃分為韌性材料）。UHPC可大幅度提高鋼在混凝 土中的強度利用效率，形成混凝土、鋼纖維、鋼筋更加協調的鋼-混凝土復合的新模式，實現混凝土結構的輕質高強和高韌性。此外，還可制備具有優良耐磨、抗沖擊、抗爆和耐高溫等性能的UHPC。
在無裂縫的狀態下，UHPC的氣體、液體滲透性非常低；而在高應變和微裂縫狀態下，UHPC的滲透性也能夠保持在很低的水平，而微裂縫還具備良好的自愈合能力，因此UHPC結構擁有高耐久性的潛力，已得到迄今15年惡劣環境暴露試驗的證實。UHPC的耐久、耐候性能遠遠超越其他結構工程材料（鋼材、鋁材、塑料等）。
圖1 單軸拉伸和壓縮UHPC的典型應力-應變特征與其他材料對比（OC/HSC-普通/高強混凝土，
FRC/HSFRC-普通/高強纖維混凝土，ECC-高延性水泥基復合材料
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圖 2 相同荷載下不同材料的截面對比
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2UHPC超高性能混凝土的應用
1)橋梁：人行天橋（1997年最早的UHPC結構 應用）、公路和鐵路橋的多種橋梁結構，用于提 高橋梁跨徑或減小橋梁高/跨比、實現橋梁快速施工和提高橋梁耐久性與壽命。
2)橋面板：解決橋面板受凍融和除冰鹽作用劣化快的難題，提高耐久性、快速施工。
3)結構連接：預制混凝土橋面板、風電鋼塔筒等灌縫連接，實現高強度結構連接。
4)維修加固：橋梁和建筑的梁板柱、燈塔、道路路面、水工沖磨結構等，用于結構保護、功能恢復，或結構加固、提高結構承載能力，延長結構使用壽命。
5)房屋建筑：薄壁陽臺與樓梯、鏤空幕墻等， 用于輕巧美觀結構，或承載、功能和裝飾一體的結構。
6)污水設施：污水管道、污水處理廠設施，降低維護維修費用，提高使用壽命或替代不銹鋼降 低建造成本。
7)街具、家具：城市雕塑、街具、家具等，造型優美、耐久耐用。
8)蓋板：高鐵電纜溝蓋板（中國的主 要應 用），減小重量、高耐久性。
9)某些替代鑄鐵鑄鋼產品：鉆孔樁鉆頭、檢查井蓋、雨水篦子等，降低成本、提高使用壽命。
10)抗爆、抗侵入結構：軍事工程、銀行金庫等，提高安全性等等。
橋面鋪裝 園林景觀 市政工程
3性能指標
項目 | 指標 | |
抗壓強度（MPa） | 40×40×160（mm） | ≥150 |
100×100×100（mm） | ≥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（mm） | ≥700 | |
1h坍落擴展度（mm） | ≥650 | |
備注：每立方米原材料重量（不含拌合水）為2250kg | ||
4施工工藝
攪拌制備超高性能混凝土宜采用可調速或其它強制式攪拌機，預拌混凝土生產型攪拌機通常具備足夠的攪拌效率。
攪拌程序大體分為4個階段：（1）首先，邊攪拌邊加入拌合用水的2/3，攪拌至拌合物呈粘聚狀（漿體狀）；（2）然后再加入剩余的水，再繼續攪拌至充分均勻（攪拌機效率決定這段時間長短）；（3）邊攪拌（慢速）邊勻速加入纖維；（4）全部纖維加入后，繼續（慢速）攪拌一段時間，完成。（ 例如，對于可調速攪拌機，建議攪拌程序為： 慢速攪拌1min~2min 之后，快速攪拌30s~1min，同時均勻加入纖維，全部加入纖維后慢速攪拌，至拌合物粘聚狀態，通常總攪拌時間在5min~15min）。
根據攪拌機效率、一次攪拌量不宜超過攪拌機公稱體積容量（針對普通混凝土）的70%之間。應避免攪拌時間過長，否則可能導致拌合物溫度升高、增加氣泡含量，以及增加較長纖維結團的風險。最后階段進行慢速攪拌有助于排出較大氣泡，可顯著降低拌合物含氣量，獲得更高基體強度。加料順序相同，每段攪拌時間宜根據一次攪拌量、加料采用定速（慢速）強制式攪拌機拌制UHPC 耗費時間、拌合物的粘聚狀態等進行調整。
養護原則：成型試件、預制生產構件和現澆施工過程及之后的7d應盡可能避免超高性能混凝土損失水分；抹面完成，應立刻用塑料薄膜或養護劑覆蓋超高性能混凝土暴露表面，防止水分蒸發損失。大面積施工，特別是暴露于風吹日曬時，應抹面完成一段，馬上開始養護一段，避 免抹面后表面暴露時間過長。
5包裝貯存
超高性能混凝土基體預混料通常采用小袋（凈重50kg）或大袋（凈重每個獨立包裝宜整袋投入攪拌機使用（含骨料超高性能混凝土基體預混料受運輸顛簸等影響可能出現粗細顆粒離析）。為避免拆袋分批使用，可根據工程使用特點、一次最小使用量、一次攪拌量等因素，確定適宜的包裝規格(可定制)。
