随着科学技术的不断进步,混凝土作为近代最广泛使用的建筑材料之一,不断得到深入研究,综合性能也不断得到完善和发展。在混凝土水化硬化过程中,强度的增长同时伴随着体积的收缩变形,且其拉压强度比较低,因此混凝土极易出现开裂现象。近年来,随着混凝土的高强高性能化、化学外加剂与矿物掺合料的广泛应用化等多方面的综合因素,结构裂缝出现的几率也大大增加,所以混凝土裂缝的防治已经成为工程界长期致力研究的一个热点问题。当前,在混凝土中掺加适量膨胀剂以达到补偿收缩之目的,是防止或减少混凝土开裂行之有效的方法。本文首先综述了国内外混凝土膨胀剂的研究现状和发展趋势,指出外掺镁质膨胀剂应用技术在大体积和大坝混凝土中已经得到成功运用,详细介绍了硫铝酸盐系列膨胀剂、氧化钙系列膨胀剂及氧化镁系列膨胀剂的膨胀机理,并且阐述了其各自优缺点。基于混凝土的收缩是一个长期的过程,既能满足早期膨胀量要求又能补偿后期收缩的双膨胀源新型复合膨胀剂的出现是必须的,所以本文研究了单掺镁质膨胀剂和复合镁质膨胀剂对普通混凝土力学性能、膨胀性能和强度协调性发展的影响。其次介绍了实验原材料的来源和性能参数,并且对水泥砂浆限制膨胀与强度性能、膨胀指数、混凝土膨胀与结构性能、微观结构测试和胶凝材料水化热测定所涉及的实验方法也进行了阐述。根据试验结果,分析了水泥-轻烧MgO、水泥-重烧MgO和水泥-复合MgO二元体系的膨胀与强度性能指标,并考察了不同养护温度对其自由膨胀率和限制膨胀率的影响。研究了水泥-复合MgO-粉煤灰三元体系的膨胀与强度性能,并对复合MgO和UEA膨胀剂的膨胀性能进行比较,最后研究了膨胀混凝土的强度、膨胀性能及其协调性。采用宏观试验分析与微观结构测试相结合的手段,研究了胶凝材料的水化机理和硬化浆体的微观结构。本论文中利用X射线(XRD )、扫描电子显微镜(SEM)、孔结构(MIP)和水化热等现代分析测试手段,对膨胀剂水化产物的类