混凝土结构具有良好的受力性能和较低的造价,但是随着使用年限的增加,混凝土容易产生劣化、强度降低等现象,因此国内外越来越多地开始投入到老旧混凝土结构的加固研究中来。国内外对于混凝土结构的加固研究较多,但是对于混凝土基材的强度提升的研究则很少。由于混凝土基材的强度是混凝土结构加固的前提,所以亟需寻找到针对混凝土基材的补强方法。本文从渗透结晶防水材料对于混凝土基材的补强机理出发,提出了新的补强方法,即补偿钙离子补强法。然后通过硅酸根离子的补强机理,对水玻璃进行了改性。然后又从水玻璃的补强机理出发,提出了正硅酸乙酯（TEOS）补强法。利用酸性环境和水量计算对正硅酸乙酯（TEOS）进行了水解控制,使得正硅酸乙酯补强混凝土成为了可能。本文的所有补强方法均为针对低强度混凝土抗渗性差的特点,对今后混凝土基材的补强方法和思路都具有启迪作用。本文还通过混凝土立方体抗压试验、混凝土表面回弹试验、PDE（Partial Differential Equation）工具箱数值模拟、扫描电子显微镜（SEM）试验,探究这些补强液补强后的混凝土宏观力学性能和内部微观结构改善效果,结果如下。（1）通过补强处理后的混凝土进行立方体抗压试验,发现四种补强液都对混凝土的抗压强度有不同程度的提升,而且对于强度越低的混凝土渗透补强的效果则越好,其中使用改性水玻璃和正硅酸乙酯水解液对混凝土的补强效果最好。（2）通过补强处理后的混凝土进行回弹试验,发现四种补强液对于混凝土的表层强度有更好的提升效果。且提升效果相比于混凝土立方体抗压试验更好。（3）通过有限元渗流理论,使用MATLAB中的PDE工具箱对各种补强方法的渗流深度进行了模拟计算,结果发现渗透结晶材料补强法和补偿钙离子法的渗透深度最大,正硅酸乙酯补强法渗透深度尚可,改性水玻璃渗透能力最差。（4）通过对补强处理后的混凝土样品进行扫描电子显微镜试验,发现四种补强液都在混凝土内部生成了 C-S-H或者具有Si-O-Si链的三维网状聚合物,这些物质能够有效封闭混凝土内部孔隙,从而有效改善混凝土内部微观结构。