纳米二氧化硅是纳米材料家族中最具有发展前景的材料之一，它是一种非金属材料，外观为无定型白色粉末，无毒、无味、无污染，由于纳米二氧化硅具有优良的火山灰活性，可以降低混凝土的坍落度和扩展度，掺入适量纳米二氧化硅能使混凝土的各龄期强度均有所提高。

混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的重要内容之一，它不仅是影响混凝土结构使用寿命的一个重要因素，还是北方寒冷地区工程中急待解决的重要问题之一。混凝土掺入二氧化硅后，混凝土浆体中形成了许多密闭均匀且不连续的气泡，这些气泡的形成不仅可以降低混凝土的渗透性，还能缩短混凝土的孔隙水流程，减小静水压力。

抗渗性能是混凝土最重要的性质之一，若混凝土的抗渗性能高，则外界的水分和侵蚀性离子就不容易到达混凝土的内部，从抗渗性的角度来说，掺入纳米二氧化硅减少了水泥和骨料中的连通孔隙。

综上所诉，理论上在混凝土中掺入少量的纳米二氧化硅能提升混凝土的工作性能，但在实际运用中，纳米二氧化硅颗粒的比表面积很大，这样也使得水泥浆体的需水量变大，从而导致混凝土坍落度降低，这些问题在一定程度上制约了纳米二氧化硅在工程中的应用。