A中同底数同次幂的加法,系数相加未知数不变.a2+a2=2a2,本选项错误;B中-a8÷a4=-a4,同底数幂的除法,底数不变次数相减,本选项错误;C中(3a2)3=27a6,幂的乘方,底数的每项都分别乘方.D中(a2+b)2=a4+2a2b+b2,有完全平方式的分解而得,本选项错误.从而解答.
【解析】
A中同底数同次幂的加法,系数相加未知数不变.a2+a2=2a2,故本选项错误;
B中-a8÷a4=-a4,同底数幂的除法,底数不变次数相减,故本选项错误;
C中(3a2)3=27a6,幂的乘方,底数的每项都分别乘方.故本选项正确;
D中(a2+b)2=a4+2a2b+b2,有完全平方式的分解而得,故本选项错误;
故选C.