高性能土木工程材料国家重点实验室设立以来，在土木材料的高性能化、功能化、长寿命化和节能减排等方面，开展了大量的基础理论和应用技术研究。主要分为：高性能结构工程材料应用基础研究方向、功能性土木工程材料应用基础研究方向、资源与环境友好型材料应用基础研究方向、高性能土木材料现代测试技术研究方向。

    高性能结构工程材料应用基础研究

    围绕混凝土微结构形成与调控、高性能混凝土外加剂的构筑与应用、基于原位增韧理论的遥爪聚合物微凝胶的构筑与应用、基于减缩与微膨胀技术的高抗裂性结构工程材料的研究与应用、高韧性结构工程材料的制备与应用，以及高性能结构工程材料服役性能及其提升技术等六个方面开展研究。

    功能性土木工程材料应用基础研究

    围绕功能纤维、功能性涂料、功能沥青、水泥沥青砂浆、修复与加固材料等土木工程材料的开发、构筑与应用基础开展研究。

    资源与环境友好型材料应用基础研究

    根据我国不同区域气候特征、建筑特点、用能特点，通过对不同模式（间歇模式、连续模式）下建筑热环境动态特性进行系统理论研究，提出相应的热动态理论，在此基础上开展高性能节能材料和节能技术应用基础研究；围绕循环再生土木材料与废弃物资源化利用的关键与共性技术开展研究，揭示废弃物对土木工程材料高性能的贡献机理，明确反应、制备机理，提出高效利用的成套技术，重点在废弃水泥基和废弃沥青基材料的再生利用、工业废弃物与城市污泥的资源化利用方面开展研究。

    高性能土木材料现代测试技术研究

    研究并发展土木工程材料微观结构形成和变化过程的表征测试新技术，以及变形、耐久等宏观性能的测试新技术，为开展土木材料的研究和检测提供新的手段；结合工程实际，研究并建立土木工程材料在施工过程中质量监控和服役期间性能监控的测试新技术，为实现土木工程材料全寿命周期的质量控制提供方法。