خلاصه ‏استفاده از بتن به عنوان يكي از پركاربرد ترين و اقتصادي ترين مصالح در سازه هاي مهندسي عمران به دنبال مزاياي فراوان، داراي نقايص و چالش هاي مكانيكي است، كه رفع آن ها بهبود خواص هميشه دغدغه محققين بوده است. استفاده از مواد و افزودني هاي نوين نظير پوزلان ها ، ‏الياف ، مواد بازيافتي و كامپوزيت ها تا حدي به ياري اين صنعت آمده است. در اين ميان استفاده از مصالح هوشمند در سازه هاي بتني به عنوان ايده هاي نو مطرح شده است كه به نظر مي رسد در آينده اي نزديك موجب تحول اين سازه هاي مهند سي خواهد شد. امروزه در طراحي و ساخت سازه هاي مهندسي عمران به چيزي بيش از ظرفيت باربري و كاركرد تحت بار هاي استاتيكي نياز است و هر روز تقاضا براي ساخت سازه هاي ظريف تر و به طور همزمان طويل تر و با دهانه هاي عريض تر كه تواناي تطبيق در شرايط متفاوت بهره برداري را داشته باشند بيشتر مي شود و اينجا ‏ست كه ارزش و مفهوم سازه هاي هوشمند و تطبيق پذير روشن تر مي شود. نوعي از اين مصالح كه مي توان هوشمند ناميده، آلياژ هاي حافظه دار شكلي هستنه كه در ده هاي اخير شناخته شده اند و تاكنون استفاده ‏چند اني از آنها در فناوري ها ي ساختما ني نشده است . اين اختراع ايده استفاد از آلياژهاي حافظه دار براي محصور سازي و پيش تنيده نمودن المان هاي فشاري بتني را به واقعيت تبديل نموده است. المان هاي پيش تنيده فعال با بهبود خواصي مقاومتي و شكل پذيري المان هاي ‏فشاري، در سازه هاي بتني كاربرد كسترده دارد.

رفتار ساختمان‌هاي بنايي غيرمسلح با انجام آزمايش‌هاي چرخه‌اي درون‌صفحه و ميزلرزان مورد ارزيابي قرار گرفت. در گام دوم، كارايي روش مرسوم بتن‌پاششي در تقويت ديوارهاي بنايي غيرمسلح با انجام آزمايش بر روي نمونه‌هاي تقويت‌شده تحت بارگذاري چرخه‌اي درون‌صفحه مورد بررسي قرار گرفت. سپس، با شناخت رفتار ساختمان‌هاي بنايي غيرمسلح و همچنين عملكرد مقاوم‌سازي به روش مرسوم بتن‌پاششي در بهبود رفتار اين ساختمان‌ها، رويكرد‌هاي جايگزين مقاوم‌سازي ديوارهاي بنايي كه ضعف‌هاي رويكرد مرسوم را پوشش دهد، مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور دو رويكرد مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا، به‌منظور ارائه رويكردي اصلاحي بر روي روش مرسوم بتن‌پاششي كه ضمن بهبود رفتار گهواره‌اي نمونه، سازگاري مناسب‌تري با ديوار بنايي ايجاد نمايد، مطالعات آزمايشگاهي با تاكيد بر مقاوم‌سازي نمونه‌ها بر روي المان‌هاي مرزي تحت بارگذاري درون‌صفحه چرخه‌اي صورت پذيرفت. در رويكرد دوم، به‌منظور كاهش وزن لرزه‌اي و ايجاد سازگاري مناسب‌تر مكانيكي با زيرسازه بنايي، ديوارهاي بنايي غيرمسلح با استفاده از ملات مسلح به شبكه الياف، تقويت و تحت آزمايش قرار گرفتند. براساس نتايج، تقويت ديوارهاي بنايي غيرمسلح به روش ملات مسلح به شبكه الياف به عنوان مناسب‌ترين روش معرفي گرديد. اين روش نه تنها با بكارگيري روش و مصالح مناسب باعث بهبود قابل‌توجه عملكرد لرزه‌اي ديوارهاي سازه‌اي مانند مقاومت، شكل پذيري و جذب انرژي مي‌گردد، بلكه بسيار اجرايي بوده و هزينه‌هاي مقاوم‌سازي را به صورت قابل ملاحظه‌اي كاهش مي‌دهد. در نهايت، با توجه به عدم وجود مدل مناسب براي ارزيابي رفتار نمونه‌هاي تقويت شده به روش ملات مسلح شده به شبكه الياف، مدلي تحليلي به منظور پيش بيني رفتار ديوارهاي تقويت‌شده ا اين روش معرفي گرديد.

استفاده از افزودني نانو ذرات كلسيم سيليكات هيدرات به عنوان يكي از راهكار هاي تسريع روند كسب مقاومت بتن مطرح شده است كه كارايي مناسبي داشته و اثرات نامطلوبي براي بتن به دنبال ندارد. در توليد صنعتي اين نانوذرات، محلول هاي حاوي مواد اوليه در طي حداقل يك ساعت به صورت قطره قطره به محلول اصلي اضافه شده و با هم زدن مكانيكي مخلوط مي شود. اضافه كردن سريعتر مواد باعث توليد محصول با سايز درشت تر مي شود كه قابيلت استفاده به عنوان زود سخت كننده بتن را ندارد. در اين اختراع براي توليد اين نانو ذرات از امواج مافوق صوت استفاده شده است كه باعث افزايش سرعت توليد محصول مي گردد و زمان توليد را از يك ساعت به 10 دقيقه كاهش مي دهد. اجزا محصول توليد شده بر اساس تست هاي XRD، TGA و EDSمورد آناليز قرار گرفت و تاييد شد. به علاوه نانو ساختار بودن محصول توسط روش هاي TEM، FE-SEM و DLS بررسي شده و مورد تاييد قرار گرفت. در نهايت كارايي محصول در بتن، بر اساس استاندارد ISIRI 2930-2 و آزمايش كالريمتري نيمه آدياباتيك مورد ارزيابي قرار گرفت كه نتايج نشان دهنده كارايي مطلوب زودسخت كنندگي محصول توليدي بر اساس استاندارد مذكور مي باشد.