以纳米材料为代表的的超细粉体，是用于水泥基材料复合改性的一类新型材料。将纳米材料掺入混凝土基体，可有效提升混凝土力学及变形性能。针对纳米混凝土的研究已取得许多成果，所掺入的纳米材料多为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米氧化铝。纳米二氧化硅、纳米碳酸钙主要集中于纳米混凝土的工作性和准静态力学性能。

纳米氧化铝在水泥水化反应中其产物具有较高的活性，能够有效增强混凝土的性能。

混凝土破坏的实质是内部裂缝的萌生、扩展直至贯通，最终导致混凝土的实效破坏，纳米氧化铝的掺入，可改善混凝土内部结构，减少初始裂缝。

纳米氧化铝（VK-L20Y）均匀弥散与混凝土中，混凝土的微观形貌较素混凝土更均匀，孔隙暗影较少，无网状或柱状晶体断面。在一定程度上阻碍了破坏时结构内部的相对滑移。同时纳米氧化铝（VK-L20Y）比表面积较大且具有较强的吸附能力和催化活性，在水泥水化过程中生成的氢氧化钙可在纳米氧化铝表面形成水化铝酸钙，且易与水泥总的水化产物产生化学键合，在此过程中，大量六方片状氢氧化钙有害晶体被反应消耗。此外，纳米氧化铝（VK-L20Y）弥散于水泥基复合材料中，填充于水泥石的微孔隙中，在水泥硬化浆体原有网结构的基础上，键合更多纳米级水化产物发生二次水化反应进而形成新的致密网络状结构，细化了界面过渡区中的氢氧化钙有害晶体，改善了混凝土微观界面过渡薄弱区中氢氧化钙晶体的富集和定向排列性能，增加了水化产物在界面薄弱区的含量，优化了基体界面性质，提高了水泥硬化浆体的密实度，提高纳米氧化铝混凝土强度和韧性，提高混凝土的冲击韧性。