The durability of concrete has attracted significant attention over the past several decades and is still a research hotspot until now. This paper reviews and discusses recent research activities on the durability of concrete, including: 1) major durability problems such as alkali aggregate reaction, sulfate attack, steel corrosion and freeze–thaw; 2) durability of concrete in marine environment; and 3) coupling effects of mechanical load and environmental factors on durability of concrete. Moreover, the consideration of durability in concrete structure design (DuraCrete and performance-based specifications) is also briefly reviewed.

Magnetic nanocomposites were fabricated by attaching surface-modified magnetite nanoparticles to the surface of reduced graphene oxide (rGO) in this study. By applying an external magnetic field, the rGO were highly aligned in the cement paste. The orientation factor of aligned rGO was found to be 0.71 by analyzing the polarized Raman scattering spectra. The alignment of the rGO contributed to both the mechanical and dielectric properties of the cement paste. The flexural strength of the specimen with aligned rGO improved by 48% compared with that of the cement pastes with randomly distributed rGO. The dielectric constant at 100 Hz of the specimen with aligned rGO was increased by 271% compared with that of cement pastes with randomly distributed rGO. A modified rule of mixtures was proposed to predict their mechanical and dielectric properties. This study offers insight on the development of nanofiller-incorporated cement-based materials with enhanced mechanical and dielectric properties.

Based on the CEMDATA18 thermodynamic database, this study employs GEM-Selektor v3.3 (GEMS) software and MATLAB program to establish a hydration model for Low-Heat Portland cement (LHP cement). MATLAB is used to create a simulation program for LHP cement hydration, and further for the calculation of permeability value and thermal conductivity value based on the fractal theory. The research results show that water-cement ratio, curing temperature and hydration time are important factors affecting the hydration of LHP cement. The larger the water-cement ratio, the fewer hydration products produced in the cement paste, the looser the skeleton of the cement paste, the higher the porosity, the lower the thermal conductivity value. It is also find that the higher the water-cement ratio, the higher the permeability value of LHP cement paste, and the influence of curing temperature on the thermal conductivity of cement paste is mainly reflected in the early stage of hydration.