1、什么是超高性能混凝土

超高性能混凝土簡稱為UHPC，是英語Ultra-High Performance Concrete的縮寫。

超高性能混凝土實際是纖維增強材料，完整的英文名稱縮寫為UHPFRC，多了FR表示纖維增強。UHPFRC名稱有點長，大家更偏愛簡練的名稱UHPC。法國的法語簡稱BFUP，德國的德語簡稱UHFB，都是超高性能纖維增強混凝土的意思，這兩個簡稱中的B代表混凝土。日本的簡稱為UFC是英語超高纖維增強混凝土的縮寫。UHPC名稱雖然沒有包含纖維增強，但UHPC一定是含有纖維的。因為所謂的“超高性能”重要的兩個特征是“超高耐久性”和“超高力學性能”。力學性能不僅是超高抗壓強度，更重要的是高抗拉性能。UHPC是高韌性材料，依靠纖維獲得高抗拉性能和高韌性，也就是說UHPC由纖維和基體兩個部分組成。基體就是高密實超高強砂漿或混凝土（骨料最大粒徑≤4.75mm稱作砂漿）。UHPC沒有分的這么細，都稱作混凝土。實際上大部分UHPC的基體都是超高強砂漿。不含纖維的超高強砂漿和混凝土是高脆性材料，并且強度越高脆性越大。但加入適量的纖維就能成為高抗拉、高韌性的材料。瑞士修改了UHPFRC的含義，將C表達為水泥基復合材料，希望將這種“超高性能”材料與“混凝土”作出區分。也就是說UHPFRC表達為超高性能纖維增強水泥基復合材料，這個名稱更好的表達了UHPC的材料屬性。第一個UHPC標準建材聯合會和CCPA團體標準《超高性能混凝土基本性能與試驗方法》重點是定義和界定清楚UHPC。定義為超高性能混凝土是指兼具超高抗滲性能和力學性能的纖維增強水泥基復合材料。

2、UHPC與傳統纖維混凝土有何異同？

UHPC與其他纖維增強水泥或混凝土的相同之處在于基體均為水泥膠結的砂漿或混凝土（都屬于水泥基材料范疇），均使用纖維材料增強增韌。

不同之處在于UHPC基體砂漿或混凝土密實度強度大幅度提高了，耐久性有了“質”的提高。現在常用的UHPC抗壓強度范圍在120Mpa-250Mpa。

高強高密實的UHPC基體，發揮纖維抗拉的作用和效率大幅度提升。因此UHPC力學性能水平在抗壓、抗彎、抗剪、抗沖擊等等強度上有了跨越式提高。

現代結構設計方法需要使用軸拉強度進行結構分析計算，用單軸拉伸試驗對比不同纖維增強水泥基材料，可以看出UHPC抗拉強度有大幅度提高，并且可以實現應變硬化性能，類似于鋼材的拉伸屈服

ECC擁有比UHPC更高的延性和更大的變形能力，也稱作可彎曲混凝土，但因為基體材料不強，所能達到的抗拉強度、抗滲性不高。UHPC是從高密實，高于120Mpa強度的基體起步，用各種纖維提高拉伸性能、延性、變形能力。獲得超高性能有兩個關鍵：一是獲得高密實超高強基體砂漿或混凝土，二是選用合適的纖維和摻量獲得需要的抗拉性能、變形能力和其他性能。

理想的工程材料是同時具備高強度、高韌性、高剛度和高耐久性。高強度包括抗壓和抗拉，更重要的是高抗拉性能。拉伸斷裂過程吸收的能量——斷裂能，體現材料的韌性大小。拉伸應力曲線與X周組成的陰影部位即為斷裂能，抗拉強度越高、變形能力越大斷裂能就越高。與傳統混凝土和纖維增強水泥基材料相比，UHPC的強度、韌性和耐久性都有了跨越式提升具有超高特征。UHPC的彈性模量提高了，但沒有與強度同比例提高，這是UHPC材料的缺憾。

彈性模量體現的是材料剛度，是抵抗變形的重要材料性能。土木工程通常既需要結構強度也要控制結構變形，而不是可彎曲性。希望材料剛性高、彈模高，同時依靠合理的結構設計提升結構剛度減小變形。