随着混凝土材料的不断发展，高性能或超高性能已成为混凝土材料的主要发展趋势。超高性能混凝土（UHPC）作为具有超高性能的新型水泥基复合材料，在工程实践中得到了越来越广泛的应用。但混凝土作为一种脆性材料，或多或少会存在一些缺陷，如何进一步提高超高性能混凝土的强度和韧性，仍然是混凝土研究工作者追求的目标。纳米材料作为一种新型材料，在很多领域也都得到了应用，在普通混凝土中也是如此，但是，目前纳米材料在超高性能混凝土领域上的应用不多，对超高性能混凝土强度影响的研究报道还很少。因此，本文围绕纳米材料和超高性能混凝土这两个出发点，在现有超高性能混凝土（UHPC）研究成果的基础上，通过试验重点研究了纳米SiO₂和纳米CaCO3对UHPC强度的影响，得到的主要结论如下：（1）通过纳米材料对UHPC新拌浆体流动性能的影响研究，发现由于自身极小的颗粒尺寸以及高比表面积使得纳米材料需水量大，随着纳米材料掺量的增加新拌水泥浆体流动度逐渐下降。（2）在UHPC中单掺纳米SiO₂（NS）时，UHPC的抗压强度和抗折强度均随着纳米SiO₂掺量的适当增加而增大，特别是抗折强度相比未掺纳米材料时提高显著，NS掺量为1%时，抗折强度增长幅度最大达到了40.7%，本文中NS的最佳掺量范围为0.5%¹%。通过观察UHPC在标准养护7d、28d以及热水养护48h后的强度，发现NS的掺入能明显提高水泥硬化浆体的早期强度，对后期强度也有一定的增强，并且在同条件下热水养护对于增长UHPC的强度十分明显。此外，掺入NS后UHPC的折压比也有一定的提高，说明混凝土的韧性增强。（3）单掺纳米CaCO3（NC）时，对UHPC的增强效果比掺NS后更明显，本文中NC的最佳掺量为3%。在热水养护条件下，掺入了NC的UHPC的抗压强度比未掺时最大提高了16.7%，抗折强度提高了39%，并且折压比增大，NC的增强增韧效果显著。（4）在UHPC中双掺两种纳米材料时，增强效果并不太理想，比单掺SiO₂效果稍好一些，但比单掺纳米CaCO3效果却差一些。（5）通过应用SEM技术对UHPC的微观结构进行了分析，探讨了纳米材料对UHPC的增强增韧机理：1)微集料填充效应：即纳米粒子的掺入可以填充于胶凝体系的空隙中，降低水泥石的孔隙率，改善基体的密实度。2)火山灰效应：由于纳米SiO₂的高火山灰活性，将其掺入到UHPC中后易于与氢氧化钙发生水化反应生成水化硅酸钙凝胶C-S-H，并同时还能诱导C-S-H朝着针柱状的方向生长，从而改善了基体的界面结构，降低了水泥石的结构缺陷。3)晶核效应：纳米CaCO₃由于颗粒表面较高的活性，可以吸附C₃S水化时释放出的Ca²⁺，降低氢氧化钙晶体在界面处的富集和定向排列，增加C-S-H在界面处的含量，从而提高水泥硬化浆体的强度和韧性。4)钉扎效应：纳米粒子在水泥石基体界面还能产生一种钉扎效果，水泥浆体内部一产生微细裂纹，其扩展将受到纳米粒子的反射、阻碍而消耗能量，从而限制裂纹的生长和扩展，这就能改善水泥基体材料的断裂韧性。