انجمن مهندسی سازه ایران مهندسی سازه و ساخت 2476-3977 12 06 2025 09 01 A Review of the Application of Nanomaterials in Mechanical Properties, Water Absorption, and Chloride Penetration of Ultra-High-Performance Concrete مروری بر کاربرد نانومواد در خواص مکانیکی، جذب آب و نفوذ کلراید بتن‏های با عملکرد فوق‌العاده بالا 195 239 211298 10.22065/jsce.2024.482593.3541 FA مجید میرزایی 1 استادیار، مهندسی مواد، گروه پژوهشی مواد غیرفلزی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران Journal Article 2024 10 12 In recent decades, traditional concrete has posed a significant challenge for modernizing the construction industry due to its low tensile strength, poor brittleness, insufficient crack resistance, high water absorption, and chloride penetration. To overcome these issues, ultra-high-performance concrete (UHPC) with superior mechanical properties and durability has been developed, which holds great potential for widespread application in the future of construction engineering. However, UHPC is less environmentally friendly due to its higher cement consumption than traditional concrete. Cement production generates large amounts of carbon dioxide, contributing to the greenhouse effect. Nanomaterials possess microstructural features that range in size from 0.1 to 100 nanometers and exhibit new properties compared to their counterparts, including filling effects, surface activity, and environmental stability. The findings of this review article confirm that using nanomaterials as additives improves the quality of hydration products and reduces the formation of micropores, thereby enhancing the mechanical properties of ultra-high-performance concrete. This review article examines the impact of various nanomaterials used in UHPC for partial cement replacement or as additives on microstructures, mechanical properties, and other characteristics of UHPC. Additionally, the limitations and shortcomings of current research are analyzed and summarized, and development directions for future research on the application of nanomaterials in UHPC are presented. در دهه‌های اخیر، بتن سنتی چالش بزرگی برای مدرنیزه کردن صنعت ساخت و ساز به دلیل مقاومت کششی پایین، تردی زیاد، مقاومت ناکافی در برابر ترک خوردگی، جذب آب و نفوذ کلراید بالا ایجاد کرده است. برای غلبه بر این مشکلات، بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا با خواص مکانیکی و دوام برتر توسعه یافته است که چشم‌انداز کاربرد وسیعی در آینده مهندسی ساخت و ساز دارد. با این حال، بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا به دلیل مصرف بیشتر سیمان نسبت به بتن سنتی، کمتر دوست‏دار محیط زیست است. تولید سیمان مقادیر زیادی دی‌اکسید‏کربن تولید می‌کند و بنابراین منجر به اثر گلخانه‌ای می‌شود. نانومواد شامل ویژگی‌های میکروساختاری هستند که اندازه آن‌ها از 1/0 تا 100 نانومتر متغیر است و خواص جدیدی را نسبت به همتایان خود نشان می‌دهند، از جمله اثر پرکنندگی، فعالیت سطحی و پایداری زیست‌محیطی. یافته‌های این مقاله مروری تأیید می‌کند که استفاده از نانومواد به‌عنوان افزودنی، کیفیت محصولات هیدراسیون را بهبود می‌بخشد و همچنین تشکیل میکرو حفره‌ها را کاهش می‌دهد و خواص مکانیکی بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا را بهبود می بخشد. این مقاله مروری تأثیر نانومواد مختلف استفاده شده در UHPC را برای جایگزینی جزئی سیمان یا به‌عنوان افزودنی بر روی میکروساختارها، خواص مکانیکی و سایر خواص UHPC مرور می‌کند. علاوه بر این، محدودیت‌ها و کاستی‌های تحقیقات فعلی تحلیل و خلاصه شده و جهت‌گیری‌های توسعه برای تحقیقات آینده در زمینه کاربرد نانومواد در UHPC ارائه می‌شود. https://www.jsce.ir/article_211298_9bd971ba122f86a9ce2cce381be6eb93.pdf