为深入探讨纳米材料对混凝土性能的影响，本文基于多尺度试验方法，系统研究了相同粒径（约为20 nm）的纳米二氧化硅（SiO₂）和纳米氧化铝（Al₂O₃）对混凝土性能的影响。通过宏观力学试验（包括抗压、劈裂抗拉强度和抗氯离子渗透测试）、细观试验（低场核磁共振）以及微观表征技术（SEM、XRD等），分析两种纳米材料在混凝土中的分散行为、反应机制及其对水泥水化产物和孔结构的改性作用。研究结果表明，纳米SiO₂具有显著的火山灰活性和微填充效应，能够显著提高早期强度及致密性；而纳米Al₂O₃则更多表现出对水化过程的促进作用和一定的晶型调控能力。两者在不同性能指标上的影响存在差异性，表明同粒径纳米材料品种与混凝土性能改善之间具有密切关联。本研究为纳米材料在混凝土中的优化应用提供了理论依据和试验支持。