由于具有良好的工作性能、强度、耐久性及体积稳定性,高性能混凝土已广泛应用于土木工程的各个领域。上述性能中,耐久性、体积稳定性和强度越来越引起人们的广泛的注视。本文基于致密堆积理论进行混凝土配合比设计。通过改变水泥富余系数(n)及水胶比(W/B),改变混凝土的组成,进而改变混凝土的结构,并研究其性能。选定水泥浆富余系数1.2、1.3、1.4、1.5,分别对应水胶比0.6、0.55、0.50、0.45、0.40、0.35、0.3进行致密堆积混凝土配合比设计,研究其强度、抗冻性、抗氯离子渗透、抗碳化性能及体积稳定性。结果表明：水胶比对强度的影响符合Abrams定律,水泥浆富于系数对强度无显著影响；水胶比对抗冻性影响显著,水泥浆富余系数对抗冻性有一定影响；致密堆积混凝土的水胶比对氯离子渗透有显著影响,水泥浆富余系数无影响：水胶比对碳化深度影响显著,水泥浆富余系数对碳化深度无影响；致密堆积混凝土的水胶比对体积稳定性影响比较大。以水泥浆富余系数为1.3的致密堆积混凝土工作性能为指标,选用相同水胶比并掺加粉煤灰配制基准混凝土,研究其强度、抗冻性、抗氯离子渗透性、抗碳化性、体积稳定性,并与致密堆积混凝土相比较,结果表明：在相同水胶比条件下,致密堆积混凝土与基准混凝土的强度较接近；致密堆积抗冻性优于基准混凝土抗冻性能；致密堆积混凝土电通量指标易好于基准混凝土；致密堆积混凝土抗碳化性能优于基准混凝土；致密堆积混凝土的体积稳定性与基准混凝土差别不大。对致密堆积混凝土和基准进行孔结构分析,结果显示：水胶比增大则致密堆积与基准混凝土的最可几孔径增大；孔隙率一定时,最可几孔径降低,孔隙比表面积增大；水泥浆富余系数增大,混凝土的孔隙率也增大。对混凝土的孔结构与性能关系其进行了研究,发现：最可几孔径是影响混凝土强度的主要因素；封闭孔隙率对抗冻性有着更显著的影响,封闭孔隙率越大其抗冻性越好；最可几孔径越大则电通量、碳化深度值越大。