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(kāi)展了合作研究項(xiàng)目，世界各地也廣泛開(kāi)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(jiàn)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。可以預(yù)計(jì)，還會(huì)有越來(lái)越多的應(yīng)用。

UHPC為何如此強(qiáng)悍

傳統(tǒng)混凝土一般是由水泥、摻合料、砂石、水等成分按一定比例進(jìn)行配制，經(jīng)過(guò)攪拌和在一定的養(yǎng)護(hù)之后便形成以骨料（砂石）和水泥漿為主的水泥基復(fù)合材料。 但傳統(tǒng)混凝土的骨料與水泥漿在物理和力學(xué)性能上，有較大的差異，主要受以下三個(gè)方面的制約：

水泥漿含水在高溫或低溫?zé)崦浝淇s的作用先，骨料和水泥漿之間天然便會(huì)產(chǎn)生縫隙。

第二以砂石為主的骨料硬度不高且體積較大在外力的用下會(huì)使縫隙進(jìn)一步放大，一般來(lái)說(shuō)骨料的體積越大裂縫越大。

第三傳統(tǒng)混凝土在攪拌過(guò)程粗糙，使得起支撐作用的骨料在水泥漿的分布并沒(méi)有很均勻且孔隙率比較高，大大降低混凝土的抗壓能力。