さらに追記

id:ototoiさんに指摘していただいたように
const Item&型メンバをconst T&型メンバに変更してみました。
このやり方だとconst T型、つまり値でもいけるみたいです。

逆にメンバじゃなく演算子関数の引数のほうでは値は使えません。
const ItemのようなReferenceじゃない型を使用するとスライシングが発生します
さらに、ここでconst TとやってしまうとCRTPを使う意味がなくなりますので最終的にconst Item&という型以外なさそうですね。

メンバをconst Itemで書き直してみたバージョンっス

#include < typeinfo.h >
template < typename T >

struct Item

{

    const T& Self() const

    {

        return static_cast< const T& >(*this);

    }

};
template < typename T,typename U >

struct Plus:public Item< Plus >

{

    Plus(const Item< T >& t,const Item< U >& u)

        :ft(t.Self()),fu(u.Self())

    {

    }

    int operator[](std::size_t i)const

    {

        return ft[i]+fu[i];

    }

    const T ft;

    const U fu;

};
template< typename T,typename U >

inline Plus< T,U > operator+(const Item< T >& t, const Item< U >& u)

{

    return Plus< T,U >(t,u);

}
template < typename T,typename U >

struct Multiple:public Item< Multiple >

{

    Multiple(const Item< T >& t,const Item< U >& u)

        :ft(t.Self()),fu(u.Self())

    {

    }

    int operator[](std::size_t i)const

    {

        return ft[i]*fu[i];

    }

    const T ft;

    const U fu;

};
template< typename T,typename U >

inline Multiple< T,U > operator*(const Item< T >& t, const Item< U >& u)

{

    return Multiple< T,U >(t,u);

}
struct Vec:public Item< Vec >

{

    int f[3];
    Vec(int a,int b,int c)

    {

        f[0]=a;

        f[1]=b;

        f[2]=c;

    }
    template < typename T >

    Vec& operator=(const Item< T >& t)

    {

        for(int i=0;i< 3;++i)f[i]=t.Self()[i];

        return *this;

    }
    int operator[](std::size_t i)const

    {

        return f[i];

    }

};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

    Vec a(1,2,3);

    Vec b(4,5,6);

    Vec c(7,8,9);
    using namespace std;
    //42

    cout <<  (a+b*c)[1] <<  endl;

    //struct Plus< struct Vec,struct Multiple< struct Vec,struct Vec >  >

    cout <<  typeid(a+b*c).name() <<  endl;
    return 0;

}