UHPC超高性能混凝土原材料组成
超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High PerformanceConcrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”，即超高的力学性能(抗压、抗拉以及高韧性)和超高耐久性的混凝土。
最初的UHPC(即Densit)，使用了在当时(七十年代后期)属于新的原材料——硅灰和萘系高效减水剂，其它均为传统材料;九十年代以RPC为代表的UHPC，引入了磨细石英粉，减水剂则更新换代为聚丙烯酸系和聚羧酸系超高效减水剂。
进入新世纪，UHPC矿物原材料的研究涉及纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米碳管、磨细或分选超细粉煤灰、超细矿粉、超细水泥、稻壳灰、偏高岭土、玻璃粉等等。至今，实用的最细矿物材料仍然是硅灰，因其具有粒形好(球形)、火山灰活性高，以及成熟的商业化供应等优点。使用其它超细矿物材料，有助于降低硅灰用量。使用普通细度粉煤灰、矿粉替代部分水泥，用玻璃粉替代石英粉，均取得良好效果。实际应用的UHPC，抗压强度一般在150~250MPa范围，粗细骨料一般选择强度高的天然岩石，如石英、花岗岩、玄武岩等。更高强度或需要非常高的耐磨性能，可使用人工骨料，如烧结铝矾土、碳化硅、金属骨料等。提高纤维对UHPC增强增韧的效果与效率，也取得较大进展。
UHPC基本原材料为:水泥，硅灰，高效或超高效减水剂，骨料(dmax≤ 1mm的细石英砂或普通粒级砂与粗骨料)，纤维(钢纤维、PVA纤维)。典型水胶比(w / b)为0.15~0.20。
由于水胶比非常低和掺加纤维，新拌UHPC往往比较粘滞，但只要选材合适、配合比合理，也可以配制出工作性良好或自密实UHPC)。首先，需要关注和选用与超高效或高效减水剂相容性好的水泥。一般来说，低碱、低C3A水泥(抗硫酸盐水泥)与减水剂的相容性较好，应优先尝试。水泥的矿物组成，如石膏含量或硫酸盐/C3A比等，也会影响减水剂效果。应试验和比较多个来源的水泥与减水剂，获得最优组合是配制高工作性UHPC的基础。其次，减水剂的用量应通过试验找到其饱和掺量(即在此掺量以上，增加掺量不会明显提高工作性)，宜用饱和掺量使UHPC达到可能的最好工作性。此外，用一些与水泥细度相似、与减水剂相容性更好的矿物材料如粉煤灰、矿粉、玻璃粉、石英粉、石灰石粉、玄武岩粉等，替代部分水泥，也有助于改善UHPC的工作性。
现在，使用最多的减水剂是聚羧酸系超高效减水剂，饱和或高掺量会较大幅度延迟凝结时间，可以使用促凝剂抵消减水剂的部分缓凝作用。
UHPC的粉料(指粒径小于0.125mm颗粒)为水泥与硅灰，也包括活性矿物材料(粉煤灰、矿粉、玻璃粉、稻壳灰、偏高岭土等)和非活性矿物材料(石英粉、石灰石粉、玄武岩粉等)。即:测试每种材料的粒径分布，然后用计算机软件分析计算，得到理论上最大堆积密实度的材料组成比例，作为试配的基础。采用经验的方法设计配合比，可参考表4.1。最细颗粒--硅灰的最佳体积约占粉料总体积的1/3左右。如果使用超细粉煤灰或超细矿粉(粒径介于水泥与硅灰之间)，可以适当降低硅灰的用量，这样有助于改善工作性。
东南大学研究配制绿色C200的UHPC(C200 GRPC)，胶凝材料组成为40%水泥、25%超细矿粉、25%超细粉煤灰和10%硅灰，使用4%体积的钢纤维(lf=13mm,
df=0.175mm)，获得UHPC抗压强度、抗弯强度和断裂能分别超过200MPa、60MPa和30,000J/㎡。
在常用的UHPC强度范围150~250MPa，可以使用高强度、级配良好的砂石骨料，降低浆体含量和减小收缩。浆体体积(粉料、水、减水剂和气泡的体积之和)一般在50~90%范围。高的浆体体积含量，有助于提高工作性。
如今，配制UHPC的技术途径和使用材料呈现多样化，但遵循的基本原则没有变，即颗粒组成与配合比使密实度最大化。UHPC的超高强度，决定了水胶比或水粉比一般低于0.25，对于配制高流动性或自密实UHPC，需要减水剂发挥更大的效力，选用相容性好的减水剂、水泥和硅灰是成功的关键。
