水泥基材料在硫酸盐环境中的耐久性备受人们关注,硫酸盐对水泥基材料的侵蚀显著降低其服役寿命。通过对水泥基材料的改性提高其抗硫酸盐侵蚀性能是人们长期关注的研究方向。通常,辅助性胶凝材料（SCMs）被用来替代部分水泥提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能,但是SCMs的低反应活性,可能会导致水泥基材料的性能发展缓慢,降低其抗硫酸盐侵蚀性能。考虑到纳米SiO₂的超高反应活性、超细颗粒和对水泥基材料性能,尤其是早期性能的影响,本文采用小掺量（1 wt.%和3 wt.%）纳米SiO₂,取代部分水泥,并和常用掺量的SCMs（硅灰（5 wt.%和10 wt.%）、粉煤灰（10 wt.%和30 wt.%）和矿粉（10 wt.%和30 wt.%））的性能进行对比分析。探究纳米SiO₂对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的作用效果和机理,以期通过本研究得到纳米SiO₂提高水泥基材料性能的可行性。本研究采用的试样初始养护7d和28d后浸泡5 wt.%Na₂SO₄溶液或在5 wt.%Na₂SO₄溶液中进行干湿循环,对侵蚀后的水泥净浆、砂浆、混凝土,C₃S净浆、砂浆和水化产物的物理化学性能进行测试分析。研究发现,纳米SiO₂能够显著降低在硫酸盐侵蚀下（直接浸泡和干湿循环）水泥砂浆和混凝土的强度损失,这是因为纳米SiO₂的高反应活性使水泥砂浆和混凝土结构更加致密,阻碍了硫酸盐的入侵。同时在硫酸盐侵蚀下砂浆的膨胀率明显减小,尤其对于初始养护28d的掺加纳米SiO₂试样较显著。通过侵蚀产物分析,发现纳米SiO₂对减少侵蚀产物的作用较小,大掺量的SCMs对减少侵蚀产物的较明显。但是在硫酸盐侵蚀下掺纳米SiO₂的净浆开裂和孔隙变化相对其它试样较小,表明纳米SiO₂可显著提高水泥基材料抗侵蚀产物结晶力的性能。这种抗结晶压力的性能在初始养护28d的试样表现较为明显。对于C₃S净浆和砂浆,掺加纳米SiO₂的试样在硫酸盐侵蚀后强度损失率显著降低,并且相对于掺加SCMs和C组净浆试样开裂不明显,同时发现纳米SiO₂的加入有效阻碍了硫酸盐的侵蚀进程。本研究结果表明,纳米SiO₂能够显著提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能,这种提高作用源于纳米SiO₂对水泥基材料结构的改变和水化产物的改性作用,为纳米SiO₂用于提高水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能提供了研究基础,并且有望将纳米SiO₂和辅助剂性胶凝材料复合使用提高水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能。