1.复杂环境因素作用下混凝土全生命周期性能演化机制研究。

   围绕着复杂环境因素对混凝土结构耐久性影响相关的课题工作，本方向主要进行的研究内容有：

       1）冻融循环作用下混凝土结构寿命分析；

       2）冻融循环和碳化交替作用下的混凝土耐久性研究；  

       3) 混凝土抗冲、耐磨性能研究；  

       4）硫酸盐侵蚀、盐雾腐蚀条件下水泥基材料性能劣化试验研究；  

       5）碱骨料反应对混凝土结构耐久性能影响。  

2.工程材料形成及损伤机理跨尺度研究。

   基于相关课题及其他科研工作，本方向主要进行的研究内容有：

       1）纳米材料对混凝土及复合材料力学性能影响及跨尺度损伤机理分析；

       2）基于红外与核磁共振技术揭示Ｃ－Ｓ－Ｈ聚合机理；  

       3）粉煤灰和PVA纤维复掺水泥基材料微观机理分析。该方向目前主要研究纳米材料的不同种类及不同含量对混凝土抗压性能及损伤失效模式的影响，结合工业CT对混凝土内部损伤及缺陷进行定量分析。同时研究多种纳米改性材料对碳纤维复合材料力学性能的影响。  

3.绿色混凝土高性能化设计理论与制备技术。

   目前，围绕着绿色混凝土高性能化设计及制备，主要研究内容有：

       1）混杂纤维对混凝土力学及抗裂性能的影响(钢纤维、玻璃纤维、聚合物纤维、天然纤维、碳纤维等；

       2）纳米颗粒填充增强混凝土的抗冲磨性能设计研究；  

       3）纳米技术合成水泥矿物工艺参数研究。探讨控制合成反应及影响溶胶-凝胶过程的关键因素，如反应物配比、催化剂的选择、搅拌方式及搅拌时间，研究煅烧制度对合成产物的影响。在此基础上提出合理、简便、高效的水泥矿物相的纳米技术制备方法；  

       4）再生混凝土（混凝土循环利用）、珍珠岩火山灰等高性能掺料混凝土的性能研究及设计。  

此外，环境实验室配置的实验仪器：冻融试验机、冲磨机、冲刷机、碳化试验箱、硫酸盐干湿循环机、盐雾腐蚀箱和抗渗仪等，可为以上方向实现复杂环境模拟。同时微细观实验室配置有工业CT，核磁共振仪，可为材料内部损伤机理的研究提供支持，60T/100T/500T/3000T压力试验机及非接触式应变测量系统等设备，为研究材料性能提供实验方法。