本试验首先采用L₉（3⁴）正交表设计正交试验，通过极差和方差分析确定出最佳配合比，再在基准配合比的基础上添加不同掺量的纳米SiO₂，研究纳米SiO₂掺量对RPC的抗折强度、抗压强度、劈裂抗拉强度、拌合物的流动性以及其尺寸效应的影响规律，并通过电镜扫描从微观角度分析影响机理。通过试验和相关数据分析可以得到以下结论：（1）纳米SiO₂掺量对RPC力学性能及拌合物流动性的影响规律a.当纳米SiO₂的掺量为0.5%时，7d的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均达到最大值，随着掺量的继续增加，强度值开始减小，表明在一定范围内，纳米SiO₂可以提高RPC的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度。随着龄期的增长，抗折强度和劈裂抗拉强度值继续增大，而抗压强度值有所减小，说明抗压强度存在强度倒缩现象。b.随着纳米SiO₂掺量的增加，RPC的轴心抗压强度先增大后减小，弹性模量和峰值应变随着轴心抗压强度变化而变化，即随着轴心抗压强度的增加而增加，随着轴心抗压强度的减小而减小。纳米SiO₂的掺量对强度换算系数没有显著影响，其平均值为0.841，另外，横向变形系数也没有明显的变化规律，而是在范围0.213～0.221内波动，平均值为0.217，说明纳米SiO₂的掺量对RPC的横向变形系数基本没有影响，其值具有一定的离散性。c.随着纳米SiO₂掺量的增加，RPC的流动性先增大后减小。其中当纳米SiO₂的掺量为0.5%时，RPC的流动度最大，达到192mm，与N1的基准混凝土相比提高了4.92%。但是随着纳米SiO₂的掺量的增加，混凝土的流动度开始下降，当掺量增加到1.5%时，RPC的流动度达到最小值175mm。（2）纳米SiO₂掺量对RPC性能影响的机理a.影响RPC和易性的机理：纳米SiO₂的粒径比硅粉的粒径小，与硅粉和水泥颗粒之间互相填充，使混合体系颗粒级配更加合理；纳米SiO₂的颗粒形状近似为球形，具有“滚珠”作用；纳米SiO₂颗粒粒径与水泥颗粒相比要小的多，起到了“分散效应”，提高了RPC的流动度。b.影响RPC力学性能的机理：纳米粒子具有表面效应和小尺寸效应，当粒子尺寸减小到纳米级别时，其表面积和表面能会迅速增加，因而其化学活性和催化活性变的非常高，可以和水泥早期形成的水化产物Ca（OH）₂反应，使水化过程中产生的Ca（OH）₂浓度降低，加快了水泥的水化进程，另外，纳米SiO₂还可以物理填充混凝土内毛细管空隙、凝胶空隙和水化硅酸钙层结晶空隙，提高RPC的密实度，并且在水化反应进行的同时以纳米SiO₂为晶核，在其颗粒表面形成水化硅酸钙凝胶相，把松散的水化硅酸钙凝胶变成致密的网状结构，改善了RPC的界面结构，从而提高了混凝土早期力学性能。（3）纳米SiO₂掺量对RPC尺寸效应的影响规律RPC试块的抗压强度随着试块尺寸的增大而减小，与普通混凝土及高性能混凝土的抗压强度尺寸效应规律一致。虽然纳米SiO₂的掺量不同，但是边长70.7mm和40mm的五种试块的尺寸效应系数没有太大变化，而且没有明显的变化规律，边长70.7mm和边长100mm的立方体试件的抗压强度换算系数的均值为0.96，边长40mm和边长100mm的立方体试件的抗压强度换算系数的均值为0.93，说明了RPC立方体抗压强度的尺寸效应很小，与普通混凝土相比，尺寸效应并不显著。