当代城市的可持续发展使得城市地下空间资源越来越受到人们的重视,而传统的混凝土结构已不能满足地下工程的需要。目前混凝土和纳米技术的混合应用为开发先进性能的先进材料开辟了新途径。为了提高混凝土的强度和耐久性,人们做了很多的研究与探索,但是普通的混凝土已经无法满足强度、耐久性、安全性的要求以及较低的维护成本。这些因素对高层建筑、大跨度桥梁和许多其他的混凝土产品都很重要。将纤维和纳米加入混凝土中可以制造出一种新的增强混凝土复合材料,这种材料具有高延展性、良好的密度和耐久性等,已成为研究热点之一。本文合成了纳米二氧化硅聚丙烯纤维改性混凝土,通过抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、快速冻融试验及微观结构测试（X射线衍射和扫描电镜）,分析聚丙烯纤维混凝土在不同掺量纳米颗粒下产生的改性效果及相应机理。结果如下:（1）聚丙烯纤维混凝土其抗压强度以及劈裂抗拉强度在逐渐增加的养护时间下会随着掺入的纳米二氧化硅含量的增大而增强（在一定范围内0～2.7%）,早期强度提高明显。本次试验纳米二氧化硅最佳掺量为2.7%。（2）在冻融初期,由于质量损失率变化极小可以看出冻融循环对聚丙烯混凝土质量的影响不显著。同一配合比中混凝土的相对动弹性模量会随着冻融循环次数的增加而减小。当纳米二氧化硅含量为1.8%时,相对动态弹性模量最大,说明混凝土的抗冻性最好。（3）对混凝土试件进行X射线衍射和扫描电镜检测后发现,混凝土中含有石英、氢氧化钙、硅酸二钙、硅酸三钙、方解石和氧化镁,少量出现低温石英。纳米二氧化硅的火山灰效应消耗了氢氧化钙晶体,促进了水泥的水化,生成的C-S-H凝胶填充水泥浆体的孔隙,改善混凝土的微观结构;另一方面,纳米二氧化硅自身也会填充到混凝土内部孔隙中,通过这两种途径提高混凝土基体的密实度,使混凝土的力学性和抗冻性提高。