超高性能混凝土（UHPC）是一种具有超高强度、优异耐久性和良好韧性的水泥基复合材料。其抗压强度通常达到150MPa以上，抗折强度超过30MPa，弹性模量可达50GPa。这种材料的孔隙率极低，平均孔径小于100纳米，使得其具有出色的抗渗性能，氯离子扩散系数低于1×10⁻¹²m²/s。
UHPC的优异性能源于其特殊的材料组成和微观结构。其典型配合比中水泥用量为700-900kg/m³，硅灰掺量为20%-30%，石英粉细度达到400-600m²/kg。钢纤维掺量一般为2%-5%，纤维长度6-13mm，直径0.15-0.20mm。这种材料的水胶比极低，仅为0.14-0.20，通过高效减水剂实现工作性要求www.mldhj.com。
在力学性能方面，UHPC表现出独特的应变硬化特性。在单轴受压状态下，其峰值应变可达0.0035-0.0045，是普通混凝土的2-3倍。断裂能可达20000-40000J/m²，表现出优异的能量吸收能力。这种材料在冻融循环300次后仍能保持95%以上的相对动弹性模量，抗碳化性能是普通混凝土的10倍以上。
施工工艺方面，UHPC需要采用特殊的搅拌和养护工艺。搅拌时应采用行星式搅拌机，搅拌时间控制在8-12分钟。浇筑时应采用高频振捣，振捣频率不低于10000次/分钟。养护制度要求严格，需在90℃以上蒸汽养护24-48小时，或在20℃以上湿养护7天。施工过程中需特别注意钢纤维的均匀分布，纤维取向控制在±15°以内。www.uujsj.com
UHPC的界面过渡区厚度仅为普通混凝土的1/5-1/10，约0.5-1μm。这种致密的界面结构使其与钢筋的粘结强度达到25MPa以上。在微观结构方面，UHPC的水化产物主要为低钙硅比的C-S-H凝胶，Ca/Si比约为1.2-1.5，且含有大量纳米级孔隙。
耐久性测试表明，UHPC在5%硫酸钠溶液中浸泡180天后强度损失小于5%，在3.5%氯化钠溶液中钢筋腐蚀电流密度低于0.1μA/cm²。其抗冲击性能可达普通混凝土的10倍，在弹体冲击试验中表现出优异的抗侵彻能力。
