水泥混凝土自问世以来，一直是建筑工程中的重要结构材料之一，纳米氧化铝混凝土的研究已经取得了许多成果，并得到了广泛的应用。随着混凝土结构的规模和使用范围的不断扩大，其使用环境和荷载越来越复杂。混凝土结构在使用过程中不可避免地会面临冲击、高温和爆炸等极端外部荷载的威胁，因此纳米氧化铝在混凝土中发挥着重要作用。因此，为了确保混凝土结构的安全性和可靠性，有必要进一步修改混凝土的性能，以满足各种条件下的使用要求。
超细纳米粉体的粒径和形貌对它们的物理和化学性能有很大的影响，其形貌基本上决定了粉体的整体和表面特性。此外，粉体的结构形貌特征包括粉体的形状、化学组成、物料组成、内外表面积、体积和表面缺陷等，它们一起决定超细纳米粉体的综合性能。
纳米氧化铝混凝土的外观比普通混凝土更均匀，孔隙阴影更少，没有明显的薄弱区域和网状或柱状晶体截面，没有针状有害晶体和大量簇状晶体。在高倍扫描电子显微镜下，可以看到突出的圆形颗粒状晶体，它们与基体没有明显分离，杂质晶体很少，截面均匀，微观形貌致密。突出的颗粒状晶体增加了反应的接触面积和接触摩擦力，这在一定程度上防止了结构被破坏时在结构内部的相对滑动。同时，纳米氧化铝的比表面积大，具有较强的吸附能力和催化活性。水泥水化过程中产生的氢氧化钙可以在纳米氧化铝表面形成铝酸钙水合物，容易与水泥的总水化产物结合。在这个过程中，大量有害的六角形片状氢氧化钙晶体被反应消耗。此外，纳米氧化铝分散在水泥基复合材料中，并填充在水泥浆的微孔中。在水泥硬化浆体原有网状结构的基础上，结合了更多的纳米级水化产物，形成新的致密网络结构，细化了界面过渡区的有害氢氧化钙晶体，提高了混凝土微界面过渡薄弱区氢氧化钙晶体的富集和定向排列性能，增加界面薄弱区的水化产物含量，优化基体界面性能，提高水泥硬化浆体的密实度，从而提高强度和韧性。
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