与天然河砂相比,机制砂石粉含量高、针片状颗粒占比大,导致机制砂水泥混凝土路面耐久性能和抗滑性能下降。纳米SiO2具有粒径小、比表面积大、高活性等特点,对提高水泥基材料性能有着突出的作用;结合疏水剂复合改性水泥基材料可增加表面疏水性能、从微观层次提高结构致密程度。本文围绕纳米SiO2胶体和疏水剂复合改性机制砂水泥砂浆和混凝土开展系统试验研究。在探究机制砂路面抗滑性能和耐久性能的基础上,结合水化微观结构,正确认识复合纳米材料在混凝土路面中的作用,可以减少因使用机制砂所造成的混凝土耐久性能和抗滑性能不足,不仅将大大减少河砂的应用,与此同时对生态保护具有重要的意义。本文取得的创新成果和主要结论如下:（1）复合改性机制砂水泥砂浆和混凝土的流动性随疏水剂和纳米SiO2胶体掺量的增加而逐渐降低。在同等掺量的纳米SiO2胶体条件下,掺入三种疏水剂均降低了机制砂水泥砂浆的流动性。荷叶型疏水剂对水泥基材料流动性的影响较大。而硅氧烷疏水剂影响较小。（2）纳米SiO2胶体和疏水剂改善了机制砂水泥砂浆的力学性能和耐磨性能。本研究采用全实验法测试了96组改性机制砂水泥砂浆的28d抗折抗压强度,最大抗折强度为9.2MPa,最大抗压强度为52.4MPa。根据多因素方差法分析纳米SiO2胶体种类、疏水剂种类、掺量对水泥砂浆工作性能和力学性能的影响,进一步应用综合性能值数法,全面客观的评价并找出复合改性材料最佳配比。（3）表面喷涂法和外掺法分别复合改性对机制砂混凝土,发现表面喷涂法复合改性机制砂混凝土的抗渗性能优于外掺法。纳米SiO2胶体和荷叶性疏水剂P800分别为水泥质量的7%和4%时,改性机制砂混凝土平均渗透深度和相关抗渗系数最低,抗渗性能提升最大,其平均渗透高度降低到了基准机制砂混凝土平均渗透高度的11.7%。（4）利用自制的三轮加速加载磨耗试验系统模拟汽车轮胎对机制砂混凝土路面的磨耗,通过动摩擦系数仪和构造深度对复合改性混凝土路面抗滑性能进行评价。试验发现,当外掺纳米SiO2胶体1050和荷叶性疏水剂P800分别为水泥质量的7%和4%时,改性混凝土的0次动摩擦系数值最高,约为0.6,动态摩擦系数变化曲线较为平缓,经过160000次的加速加载磨光次数后,动摩擦系数仍有0.348。（5）随着机制砂水泥砂浆和混凝土的硬化,复合纳米材料的填充密实效应逐渐发挥,降低了混凝土的孔隙率以及改善了孔隙特征。XRD衍射分析和SEM扫描电镜表明,随着纳米SiO2胶体掺量的增加,纳米SiO2胶体消耗了Ca（OH）2组分,Ca（OH）2衍射峰降低,降低了混凝土界面过渡区Ca（OH）2的含量,和疏水剂共同改善了界面过渡区的微观结构并减少该区微域裂缝数量。（6）复合改性机制砂水泥混凝土路面在成型养护后具有一定的表面疏水性,经过160000次加速加载磨损后,表面喷涂法作用于混凝土表面疏水性能衰减明显。试件表面疏水性有了一定程度的下降,但大部分改性机制砂混凝土仍具有疏水性能。因此本文的研究为提高机制砂水泥混凝土路面路用性能,延长机制砂水泥混凝土道路使用寿命提供新思路,并为石灰岩机制砂水泥混凝土路面性能研究提供技术参考。