Den 14-rankade kanadensaren kallade domaren Carlos Bernardos för "korrupt" under matchen sedan Nadal fått medicinsk time out två gånger och sedan tagit ordentligt med tid på sig mellan poängen.
Något som Nadal borde ha varnats för, enligt Shapovalov.
– Det är orättvist hur mycket "Rafa" kommer undan med. Jag är redo att spela och klockan tickar och jag börjar titta mot domaren för att säga något. Då är förklaringen att han inte varnar honom för att jag inte är redo att spela. Jag har väntat och varit redo i 1,5 minut. Det är ett stort skämt, säger Shapovalov.
"Måste finnas gränser"
Den 22-årige kanadensaren säger också att han nekades att ta en toalettpaus efter fjärde set, medan Nadal fick grönt ljus för det efter att ha blivit behandlad två gånger för magproblem.
– Jag respekterar allt "Rafa" har gjort och tycker han är en otrolig spelare. Men det måste finnas gränser, regler att följa. Det är så frustrerande, det känns som du inte bara spelar mot en motståndare, du spelar mot domaren också.
Nadal om sina magproblem:
– Jag började känna mig dålig i magen så jag frågade om de kunde göra någonting. De kollade bara så att allting var okej och sedan tog jag några tabletter för att göra situationen bättre.
Segersiffrorna skrevs till slut till 6–3, 6–4, 4–6, 3–6, 6–3.
Möter Wimbledonfinalist
Rafael Nadal, som delar rekordet över antalet grand slam-titlar på herrsidan (20) med Novak Djokovic och Roger Federer, ställs i semifinalen mot Matteo Berrettini.
Italienaren gick även han en holmgång i sin semifinal mot Gaël Monfils, i vilken fransmannen hämtade upp ett 0–2-underläge i set. Berrettini, som gick till final i Wimbledon i fjol, vann dock till slut matchen med 6–4, 6–4, 3–6, 3–6, 6–2.
Varken Djokovic eller Federer spelar i Melbourne i år.