超高性能混凝土的设计理论是大堆积密度理论(densified particle packing)，其组成材料不同粒径颗粒以比例形成紧密堆积，即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。早在1931年，Andressen就建立了大堆积密度理论的数学模型。然而，直到上世纪七十年代末，在减水剂技术与产品性能大幅度提高的基础上，采用该模型设计配制的代超高性能混凝土才在丹麦奥尔堡Cement og Beton Laboratiet(水泥与混凝土试验室)诞生，称作CRC(Compact Reinforced Comite，密实增强复合材料)。





UHPC堪称耐久性好的工程材料，适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构，UHPC抗爆屋面，同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(工程、银行金库等)和薄壁结构，以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。目前，UHPC已经在一些实际工程中应用，如大跨径人行天桥、公路铁路桥梁(实例见表3)、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加强板、ATM机保护壳，等等。可以预计，还会有越来越多的应用。

绿色高性能混凝土材料的分类

　　如今绿色高性能混凝土已逐渐形成一门独立学科，根据使用功能，发展为植被绿化型混凝土、透水型混凝土、水生物保护型混凝土等三大类，详细如下：植被绿化型混凝土。植被绿化型混凝土是指能够适应植物生长、可进行植被作业的混凝土及其制品，具有保护环境、改善生态条件、基本保持原有结构材料性能。多孔连续型绿化混凝土是植被绿化混凝土的一种类型，这种混凝土以多孔混凝土作为骨架结构，内部存在着一定量的连通孔隙，为混凝土表面的绿色植物提供根部生长、吸取养分的空间，UHPC，采用多孔混凝土作为植物生长基体，UHPC防腐材料，并在孔隙内充填植物生长所需的物质；第二，透水型混凝土。透水混凝土是具有15%-30%的连通孔隙的多孔或大孔混凝土，它是由胶凝材料、粗骨料、水和外加剂按照一定的比例拌和而成。由于无细骨料，在硬化后的混凝土中存在着较大孔洞，有较强透水性能；第三，水生物保护型混凝土。水生物保护型混凝土是指能够营造出适合生物生长、生息的空间或孔隙，能够为水藻类生物提供合适的附着表面，并能在混凝土表面增殖，通过相互作用或共生作用形成食物链，UHPC保温隔热瓦，使混凝土周围的水质对生物生长没有不良影响，为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件，保护生态环境。

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