本文在总结纳米材料、陶粒混凝土研究进展的基础上,基于混凝土高强轻质的目标,结合东北地区盐渍土情况和严寒环境,对纳米SiO₂改性粉煤灰陶粒混凝土的力学和耐久性能进行了研究,得出了纳米SiO₂对粉煤灰陶粒混凝土性能影响的规律和机理。本文研究包括以下几个方面:（1）设计了以水胶比（0.32,0.35,0.38）、胶凝材料（405kg/m³,435kg/m³,465kg/m³）、砂率（30%,35%,40%）为因素的正交试验,分析了试验范围内各因素水平的影响程度,确定了后续试验的两组基准配合比C1W3S1（水胶比0.38,胶凝材料405kg/m³,砂率30%）和C2W2S2（水胶比0.35,胶凝材料435kg/m³,砂率35%）。（2）测定了不同纳米SiO₂掺量下的粉煤灰陶粒混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、静弹性模量和3d、7d、14d、28d、56d龄期的立方体抗压强度,绘制了应力-应变曲线,确定纳米SiO₂最优掺量为2%。应用神经网络对不同纳米SiO₂掺量及龄期下混凝土强度进行了预测分析,结合混凝土电镜扫描图像,分析了纳米SiO₂对粉煤灰陶粒混凝土改性的机理。（3）研究了未掺纳米SiO₂和掺量为2%纳米SiO₂的粉煤灰陶粒混凝土的抗盐蚀性能和抗冻融性能。试验中盐溶液物质的量浓度均为0.35mol/L,复合盐溶液为等体积硫酸钠溶液与碳酸钠溶液混合。两组混凝土试件分别在硫酸钠溶液、碳酸钠溶液、复合盐溶液中进行60次干湿循环盐蚀试验,试验发现掺加2%纳米SiO₂后,混凝土在三种盐蚀下强度损失率分别减小了2%、1.75%和0.72%,表明纳米SiO₂可以提高混凝土的耐盐侵蚀性能。两组混凝土试件分别在清水、硫酸钠溶液、碳酸钠溶液和复合盐溶液中进行了冻融试验,掺加纳米SiO₂的混凝土相对动弹模损失分别降低了5.9%、6.8%、25.4%和17.1%,质量损失分别降低了65.6%、36.1%、56.6%和46.3%。表明纳米SiO₂能有效提高混凝土的抗冻能力。（4）结合混凝土冻融损伤劣化机理,提出了基于损伤概率的混凝土水冻下相对动弹模变化模型和盐冻下质量损失模型,为纳米SiO₂改性粉煤灰陶粒混凝土乃至混凝土冻融损伤劣化规律的研究提供参考。