什么是人类历史上最伟大的材料？恐怕非钢筋混凝土莫属。小到人们日常居住的居民楼，大到跨海大桥、摩天大楼、公路高铁，可以说人类文明的每一个角落都充斥着混凝土。一堆砂子、一堆石子、几袋水泥和一桶水，搅一搅，拌一拌，砌成你想要的形状，过几天就可以变得硬如岩石，还能经得住长时间的风吹日晒和雨淋，无怪乎工程师们形象用“砼（tong）”字来表示混凝土。
混凝土
混凝土的使用要追溯到公元前7000年，以色列王国的加利利城就使用了简易的“混凝土”制作地板，当时的人只是简单的使用煅烧的生石灰与砂子混合，在空气中缓慢硬化，最后居然也形成了强度。后来，罗马人又在这种材料的基础上加入了天然的火山灰，制造了表现更好的“混凝土”，并以此修建了庞贝的大体积剧院、浴室和遍布城市的下水道。直到1887年，法国科学家亨利发现了水泥的真实组分，混凝土才开始真正的得到大范围的应用。
然而随着现代社会的快速发展，现代化的大楼也越盖越高，这对混凝土各项性能的要求也越来越大。传统的混凝土已难以满足现代建筑的要求，这时具有低水胶比、低孔隙率、高致密度等特性的超高性能混凝土应运而生。那么什么是超高性能混凝土呢？超高性能混凝土UHPC(Ultra-High performance reinforced cement)，也称作活性粉末混凝土，是一种由水泥、超细颗粒、细骨料、纤维和高效减水剂组成的新型混凝土材料。相较传统混凝土，超高性能混凝土，这使其成为了一种高强度、高韧性和高耐久性的“三高”混凝土。
1994 年，法国科学家De．Larrard 首次提出“超高性能混凝土”的概念，引进了行业内的广泛关注；1998年加拿大召开了第一次以超高性能混凝土为主题的国际探讨会，与会专家一致认为超高性能混凝土具有广阔的应用前景。国内最早开展UHPC材料研究的是湖南大学，其后清华大学、北京建工学院、东南大学、北京交通大学等陆续开展UHPC性能和机理研究。随着超高性能混凝土配合比、纤维种类和掺量、矿物掺合料、养护制度等对其力学性能影响以及微观结构下增韧机理等方面的研究不断深入，超高性能混凝土已发展出了力学性能差别较大的各类型产品，但通常认为其抗压强度应在120MPa以上，有报道称目前超高性能混凝土抗压强度最高达到了810MPa。
超高性能混凝土不仅抗压强度高，其抗拉、抗弯、抗剪、抗冲击强度都有跨越式提高，因此UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(军事工程、银行金库、水泥大坝等)以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。1997年，世界上第一座使用UHPC建造的人行桥在加拿大魁北克省Sherbrooke市建成。2002年，The Seonyu Footbridge在韩国首尔完工，这是目前跨度最大的UHPC步行桥，跨度达到120m，并且桥中间没有支撑。2016年世界首座全预制拼装超高性能混凝土桥梁在中国长沙建成，桥梁全长70.8米，只有2个桥墩，标志着中国桥梁建造进入一个新的发展阶段。2018年国内首次在武汉军山长江大桥完成超高性能混凝土桥面铺设，它将帮助军山长江公路大桥实现桥面与桥梁主体结构同寿命，使用寿命预计能达到200年。
长沙的世界首座全预制拼装超高性能混凝土天桥
因力学性能优异，超高性能混凝土也非常适用于薄壁结构，如制造成镂空率较高的薄壁装饰外墙板。这种薄壁装饰外墙板相比传统纤维水泥外墙板，水泥用量较少，可替代玻璃、石材作为高层建筑的幕墙使用，有效的减少了矿物资源，节能环保。法国Lafarge集团最早研制出UHPC薄壁板，产品28天抗折强度40MPa以上，抗压强度达到250MPa，镂空率最高达到70%以上。目前国外已经有诸多工程案例，如法国马赛博物馆、法国吉恩-博因体育馆、拉巴特-塞拉国际机场等项目。国内南京倍立达、江西贝融、广州市玖珂瑭等企业也开展了UHPC薄壁装饰板的研制和产业化工作，但目前应用案例相对较少。
拉巴特-塞拉国际机场超高镂空率的UHPC薄壁板
超高性能混凝土彻底改变了混凝土结构“肥梁胖柱”的传统状态，其结构所拥有的耐久性和工作寿命，远远超越钢、铝、塑料等其他所有结构材料，是过去三十年来最具创新性的水泥基材料。目前UHPC国内目前仅在少量高速铁路的电缆沟盖板、地铁的人防工程以及桥梁结构中应用，住建部和工业化信息部2014年发布了“关于推广应用高性能混凝土的若干意见”推广UHPC材料，无论是从节能环保、提倡绿色低碳建筑，还是从延长建筑结构使用寿命，未来中国对于UHPC的发展和规模化应用都将具有庞大的市场容量。
