با بررسی های انجام شده روی تأثیر نانوذرات بر بتن مشخص شده که نانوذرات با یک فرآیند فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بتن را متراکم ساخته و در مقاومت بتن تأثیر مطلوبی می گذارد. در این پایان نامه، مسأله سازگاری بین بتن اولیه و مصالح ترمیم در فرآیند ترمیم بتن بررسی می شود. سازگاری را می توان یک تعادل فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی بین مصالح ترمیم و بتن موجود تعریف کرد. در پژوهش حاضر رفتار فیزیکی و مکانیکی بتن اولیه و ملات بتنی حاوی نانومنیزیم و نیز عملکرد تیرهای ترمیم شده با ملات بتنی حاوی نانومنیزیم مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور از دو نوع طرح شامل بتن اولیه و ملات بتنی حاوی 5/0، 5/1 و 5/2 درصد وزنی سیمان استفاده گردید و آزمایش های مقاومت های فشاری و کششی 3، 7، 28 و 63 روزه بر روی بتن اولیه و 1، 3، 7 و 28 روزه بر روی ملات بتنی انجام شد. آزمایش مقاومت خمشی چهار نقطه ای 28 و 63 روزه بر روی بتن اولیه و 28 روزه بر روی ملات بتنی انجام شد. برای ترمیم تیرهای بتنی، سطح تماس بتن اولیه و ملات بتنی به دو روش صاف و زبر آماده سازی شد و تحت آزمایش خمش چهار نقطه ای به منظور سازگاری بین مصالح ترمیم و بتن اولیه قرار گرفت. برای آزمایش مقاومت فشاری از نمونه استوانه ای با ابعاد mm75×mm150 و مکعبی با ابعاد mm50×mm50×mm50، مقاومت کششی از نمونه های استوانه ای با ابعاد mm75×mm150 و برای تیرهای خمشی ساده و ترمیم شده از ابعاد mm76×mm76×mm305 استفاده گردید. در این پژوهش حدود 114 نمونه استوانه ای، 100 نمونه مکعبی و 70 عدد تیر خمشی ساده و ترمیم شده (تیر مرکب) ساخته شد. نتایج نشان داد که با افزایش حضور نانوذرات در بتن اولیه و ملات بتنی، مقاومت فشاری، کششی و خمشی نسبت به نمونه شاهد روند صعودی داشته و در مورد تیرهای ترمیم شده، نمونه های با سطح زبر دارای مقاومت خمشی بیشتری نسبت به نمونه های با سطح صاف می باشند که بخشی از این افزایش مقاومت خمشی را می توان به افزایش مقاومت کششی و فشاری ملات ترمیمی و بخش دیگر آن را به اثر نانوذرات منیزیم در محل پیوند بتن اولیه و ملات ترمیمی نسبت داد.