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，即毫米級顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充，微米級顆粒堆積的間隙由亞微米級顆粒(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，歐洲開展了合作研究項(xiàng)目，世界各地也廣泛開展相關(guān)研究，這種材料獲得一個(gè)新名稱“活性粉末混凝土，簡稱RPC”?！靶阅芑炷罸HPC”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 性能混凝土是一種強(qiáng)、韌性、高耐久性的特種工程材料，在 工程、海洋工程、核工業(yè)、特種保安和防護(hù)工程、以及市政工程領(lǐng)域有良好 的應(yīng)用前景。經(jīng)試驗(yàn)，其抗折強(qiáng)度是普通 C50 混凝土的 3 倍，縮變下降 50%， 經(jīng)歷 700 次凍融循環(huán)后仍然完好無損，被稱為“開裂”的混凝土。

性能混凝土與其他混凝土相比，在原材料選擇方面有很大不同。主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
（1）膠凝材料方面：UHPC水膠比很低，一般在0.14-0.27之間，水泥用量較大，一般在700-1010Kg/m3左右；使用顆粒粒徑較小 支持。萘系等傳統(tǒng)減水劑由于技術(shù)性能的局限性，越來越不能滿足工程需要，而聚羧酸減水劑作為備受關(guān)注的新一代減水劑，使水膠比的獲得成為了現(xiàn)實(shí)。
（2）骨料方面：UHPC不使用粗骨料，同時(shí)在細(xì)骨料方面選取與漿體力學(xué)性質(zhì)相近的石英砂。這樣，沒有粗骨料的骨架限制作用，可以大幅度減少由于收縮導(dǎo)致的漿體與骨料界面間的孔隙及微裂縫。
（3）外加劑方面：UHPC能獲得的水膠比及孔隙率，離不開混凝土外加劑技術(shù)的支持。萘系等傳統(tǒng)減水劑由于技術(shù)性能的局限性，越來越不能滿足工程需要，而聚羧酸減水劑作為備受關(guān)注的新一代減水劑，使水膠比的獲得成為了現(xiàn)實(shí)。
除了以上幾個(gè)方面外，UHPC在配制過程中還要加入纖維，如鋼纖維或復(fù)合有機(jī)纖維等，主要是作為增強(qiáng)、增韌和抗裂材料。

UHPC性能混凝土適用范圍：
1、用于大跨徑梁板、限制尺寸構(gòu)件的制作。
2、制造輸油、輸氣管道，以砼代鋼降低生產(chǎn)和運(yùn)營成本。
3、制造中低核廢料貯存容器。
4、領(lǐng)域安防、抗爆工事。
5、各類加固補(bǔ)強(qiáng)工程。

利用UHPC性能混凝土強(qiáng)度高的性質(zhì)，可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸，獲得更多的使用空間。利用UHPC可以建造跨度更長、凈空更大的橋梁；可以減小高層建筑中底層柱子截面尺寸，得到更多的使用面積。