Каприелов С.С. к научной работе приступил в аспирантуре НИИЖБ, занявшись исследованием влияния различных полимерных поверхностно-активных веществ на свойства бетонов. Оптимизировал молекулярно-массовый состав нафталин-формальдегидных поликонденсатов по степени их эффективности в цементной системе. Один из авторов наиболее эффективной из отечественных химических добавок для бетонов – «Суперпластификатора С-3». В 90-х годах организовал исследования по модифицированию бетонов ультрадисперсными материалами (УДМ) техногенного происхождения с целью получения высокой и сверхвысокой прочности, низкой проницаемости и повышенной коррозионной стойкости. Обосновал принципы управления коллоидно-химическими и физическими процессами при формировании структуры цементного камня с помощью УДМ и суперпластификаторов для придания бетонам высоких прочностных и заданных деформационных свойств.

Обосновал совмещение кремнеземсодержащих УДМ, к которым относятся пылевидные отходы металлургии («дымы»), с золами уноса –грубодисперсными отходами электроэнергетики – и пластификаторами. Разработал не имевший аналогов в мире новый тип добавок для бетонов – серию поликомпонентных органо-минеральныхмодификаторов, содержащих в своем составе и труднорастворимые ультра- и грубодисперсные микронаполнители и хорошо растворимые химические добавки. Организовал промышленное производство модификаторов на Урале и в Московской области.

Область научных интересов – высокопрочные и сверхвысокопрочные модифицированные бетоны, включая дисперсно-армированные из самоуплотняющихся смесей.

Среди практических достижений: создание нормативно-технической базы, включая ГОСТы и СП, для массового производства модифицированных бетонов классов от В60 до В120 с низкой деформативностью и сверхнизкой проницаемостью; научно-техническое сопровождение производства модифицированных бетонов для сооружений на «Москва-Сити», Белоярской АЭС, путепроводов в Москве и Казани, а также подземных сооружений в Москве, Юмагузинском водохранилище в Башкортостане и др.