来源：老胡砼学
基于《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿，按照抗压强度等级，超高性能混凝土UHPC起步强度UC100，最高强度UC200：
住建部通知原文如下，如需查阅下载《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿全文，可至文末：
基础知识
超高性能混凝土UHPC
超高性能混凝土，简称：UHPC，被公认为“近三十年来最具创新性的水泥基工程材料”，鉴于其尤其突出的超高强度，也被业内誉为“最强混凝土”，《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿定义：“以水泥和矿物掺合料等为胶凝材料，配合骨料、外加剂、高强度微细钢纤维和/或非金属纤维、水等原料生产的超高强纤维增韧混凝土”。
UHPC超高性能混凝土
UHPC的超高性能
UHPC的超高性能，可总结为“三高”特性：
超高力学性能
抗压强度、抗折强度、抗拉强度可达普通混凝土的几倍至十几倍。
超高耐久性能
孔隙率极低，内部几乎没有裂缝产生，抗腐蚀能力也远超普通混凝土。
超高工作性能
不离析不泌水，泵送性优良，自密实免振捣，还可减少钢筋用料及结构自重。
UHPC超高性能混凝土
基于《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿，UHPC最重要的三个定量化性能指标基本门槛：
抗压强度≥100MPa
抗拉强度≥3.5MPa
抗渗性能≤2.0×10-13㎡/s
UHPC可以设计为更轻更薄的结构尺寸，通过在相同荷载下不同材料的界面对比，超轻超薄效果一目了然：
相同荷载下不同材料的界面对比
UHPC的底层逻辑
不同应用场景下的UHPC，尽管在原材料及配合比上有所不同，但是底层逻辑或者基本原理是一致的，就是在普通砂浆或混凝土基础上，通过两方面的改进获取三大性能：
通过提高基体密实度获取：抗压强度、抗渗性能
通过纤维增强获取：抗拉强度
这也对应了UHPC材料的本质是由“基体+纤维”两部分组成：
（1）基体（高密实度砂浆或混凝土）
提高密实度，是提高砂浆或混凝土强度的最关键因素！
我们知道，普通砂浆或混凝土的孔隙率是很大的，这是因为水灰比很大，0.4左右水灰比的情况下，水的体积占比高达55%左右，水化反应生成物远远不足以填充如此高的空间，因此，硬化后水泥浆的孔隙率就很高，并且含有大量连通的毛细管，不仅影响抗压强度还影响抗渗性能。
所以，减少水的体积占比即降低水灰比，并且再加入比水泥颗粒更细的粉体，如同在粗骨料堆积空隙中填充细骨料，在细骨料堆积空隙中填充水泥颗粒一样，UHPC再进一步，在水泥颗粒堆积空隙中填充更细的粉体，逐级填充上一级颗粒间空隙，形成了高密实度，进而实现超高抗压强度和抗渗性能。
这时候我想到小学我们学过的一个小实验，杯子里面逐步放入石头、沙子和水，以此老师告戒我们“时间挤挤总会有的”：
小学生水杯装石子沙子实验
不严谨但道理相通地套用这个小实验，UHPC的逐级填充骨料、水泥颗粒和更细粉体，告诉我们“空间挤挤总会没的”：
小学生UHPC“最紧密堆积”实验
可见，UHPC基体相比较于普通混凝土最核心的区别就是：进一步用更细粉体填充了水泥颗粒堆积空隙，这就是行业所说的“最紧密堆积理论”。
水泥颗粒的粒径通常属于10微米级，比水泥颗粒更细的粉体材料，如硅灰、超细粉煤灰、超细矿渣粉等，粒径通常属于微米级、亚微米级或微纳米级，把这些超细粉体组合使用，逐级填充上一级颗粒间空隙，实现高堆积密实度。
同时，在高效减水剂的作用加持下，胶凝材料颗粒能够充分分散，UHPC的基体水灰比可以大幅降低：水灰比≤0.25、水胶比≤0.20，水的体积占比低至20%，水化反应产物也就很容易填充这么低的空间了。
不含纤维的UHPC基体
（2）纤维（钢纤维或高分子纤维）
高密实度砂浆或混凝土基体获取了超高抗压强度，但是也属于高脆性材料，反应在定量化指标上就是抗拉强度不高。
如何提高抗拉强度？加入高韧性材料进行改性，纤维则是最优选择。因为基体的高密实度，具有较强的粘结强度，很容易和纤维形成较强的握裹力，从而增强韧性。
纤维增强原理，过去农村的土坯房就一直在用，粘土中掺入稻草等植物纤维，提升抗拉性能：
古代纤维增强
现代纤维增强
与过去纤维增强的一个重要区别在于，UHPC由于基体的高密实度，握裹力很强，纤维的尺寸就可以很小，而且不易结团、更易分散。
UHPC通常采用直径0.1~0.2㎜、长度9~20㎜的钢纤维，由于钢纤维成本较高，且会影响施工性能，所以在实际工程中，在满足力学性能的基础上，应尽量减少掺量，常规掺量在1.5~3%之间。
加入纤维的UHPC拌合物
UHPC的材料配比
通过上述UHPC“基体+纤维”两项基本原理分析，我们也基本获悉配制UHPC所需原材料：“常规用料+超细粉料+纤维”。具体来说，原材料通常由水泥、硅灰、石英粉、石英砂、高效减水剂、水、钢纤维等组成，可选择性添加矿物掺合料如粉煤灰、磨细高炉矿渣、石灰石粉等。
需要说明一点的是，尽管UHPC称作超高性能混凝土，但实际上大部分UHPC是不加粗骨料的，也就是说，UHPC基体基本都属于超高强砂浆（粗细骨料以4.75㎜粒径为界，包含粗细骨料为混凝土，只含细骨料为砂浆）。
UHPC预混料不是标准化产品，基于工程项目所需性能指标要求，配合比根据原材料特性进行分析和试配，关键是在理解原理的基础上不断调整尝试。
德国科学基金会UHPC研究成果介绍了基础UHPC原材料配比，尽管各地原材料特性本身就存在差异，配比不可能一样，但是此基础组成仍具有较大参考价值，有助于我们学习理解：
德国科学基金会基础UHPC原材料配比
UHPC的搅拌制备
UHPC水胶比很低且含纤维，制备要有足够的搅拌时间，以保证拌合物的充分分散并混合均匀。以变速强制搅拌为例：
干拌
首先中速干拌粉料，至各类型颗粒分散混合；
加2/3水和全部减水剂
其次加入2/3水和全部减水剂搅拌，至拌合物呈面团状；
加剩余水
然后加入剩余水快速搅拌，至浆体呈流态自密实状态；
加纤维
最后慢速搅拌并均匀加入纤维，至纤维与浆体充分分散并混合均匀。
UHPC制备也可采用定速强制搅拌或其他方式搅拌，加料顺序和搅拌时间可根据实际情况进行调整。
UHPC拌制实验
UHPC的应用领域
UHPC超高性能混凝土，通过发挥某一方面或综合方面的优异性能，目前已在包括路桥工程、建筑工程及市政工程等各个领域都有广泛地应用：
建筑构件
轻质高强的结构或装饰构件，如楼梯、阳台、幕墙及装饰构件等。
市政构件
轻质高强的市政设施构件，如电杆、市政管沟及盖板等。
结构连接
预制构件的结构性连接，如桥梁湿接缝连接、装配式构件节点连接等。
桥面铺装
普遍用于钢桥面铺装，解决易破损易开裂的难题。
维修加固
结构维修、加固与保护，大幅提高结构强度与刚度，并对结构有抗渗、防水及耐磨等多重保护。
耐久工程
用于环境恶劣易受侵蚀的工程，如海洋环境工程、盐水冻融环境工程等。
百年工程
用于设计寿命较长的工程，如交通基础设施、核能与核防护工程等。
防爆工程
用于各种军事工程或有重要功能的民用工程，如防护金库、数据中心或其他重要建筑。
……
桥面铺装
桥梁湿接缝
风电设备灌浆
结构维修加固
轻量化预制构件
幕墙装饰构件
装配式电缆沟
盖板
国标全文
《超高性能混凝土》意见稿
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