В настоящее время актуальными являются исследования, направленные на использование отходов местного производства в виде минеральных тонкодисперсных добавок, схожих по вещественному составу с продуктами гидратации цемента, позволяющими направленно регулировать свойства вяжущего, достигать повышенных показателей качества (прочности, морозостойкости), формировать плотную структуру растворной смеси. Снижение расхода вяжущего в растворных и бетонных смесях за счет введения модифицирующих добавок также является актуальным направлением исследования. В работе представлены результаты, связанные с получением комплексной модифицирующей добавки, состоящей из отходов производства мрамора и нанодиоксида кремния, изучено ее влияние на свойства цементных систем. Показано, что введение комплексной добавки при уменьшении расхода цемента позволяет увеличить прочность на сжатие цементного камня до 78 %. С помощью рентгенофазового анализа определен состав новообразований модифицированного цементного камня. Определена эффективность использования отходов производства мрамора совместно с наноSiO2 в качестве комплексной модифицирующей добавки для улучшения свойств цементных композиций.