利用膨胀剂与水和其它胶凝组分的反应产生膨胀,可有效控制水泥基材料的收缩开裂。MgO膨胀剂具有反应需水量小、水化产物稳定、膨胀历程易于控制等优点,可用于补偿混凝土在各龄期的收缩。目前对于MgO膨胀剂的水化作用机理研究很少,无法解释其在使用过程中遇到的过度膨胀、持续膨胀等问题,不利于MgO膨胀剂的推广应用。本文研究了MgO膨胀剂在水泥浆体中的水化反应过程与产物,揭示了MgO膨胀剂的作用机理,观察了MgO膨胀剂的各项特性,系统研究了MgO膨胀剂的膨胀性能发展规律及在实际工程中的表现,在MgO膨胀剂的制备、应用以及活性评估方法上进行了探索。（1）MgO在水泥浆体的强碱性环境中水化生成Mg（OH）2晶体,附着于MgO颗粒表面及附近的孔隙壁上。随着Mg（OH）2晶体的重结晶形成晶体生长压,支架状Mg（OH）2晶体挤压浆体中微孔隙的孔隙壁,增加水泥浆体中0.1～1μm的孔隙体积,进而产生宏观膨胀。膨胀过程滞后于MgO的水化。（2）低于8%的MgO膨胀剂能有效补偿混凝土的收缩,同时对强度影响较小。MgO的活性越高,其早期膨胀越快,膨胀停止越早,最终膨胀量越小。在一定的水胶比范围内,水胶比越高,膨胀发挥越快,最终膨胀量越大,但过高的水胶比会降低膨胀效果。升高养护温度可以提高MgO的膨胀速率,并增加最终膨胀量。粉煤灰等矿物掺合料,既能促进MgO水化,又会阻碍Mg（OH）2晶体的原位生长,削弱膨胀作用。MgO会显著降低浆体流动性。（3）提出了新的MgO活性评估方法——剩余质量法,将MgO膨胀剂的活性分成高、中、低和极低四个区间,表征MgO膨胀剂的活性分布。（4）将白云石（Ca Mg（CO3）2）与蛇纹石(Mg6[Si4O10]（OH）8)矿物粉磨后混合煅烧,通过固相反应生成MgO与C2S的混合物。煅烧产物可以具有良好的膨胀效果,其膨胀速率与膨胀量可以通过煅烧温度进行调节,规律与MgO膨胀剂接近,可以作为MgO膨胀剂的替代材料使用。（5）在高温高压环境中,由于反应机理与常温不同,MgO的膨胀量远高于常温常压条件下养护的水泥浆所产生的膨胀量。应采用低掺量的低活性MgO膨胀剂配制高温高压条件下使用的固井水泥浆。（6）掺加6.2%M型氧化镁膨胀剂的C35补偿收缩混凝土在满足强度发展要求的前提下,可以在大体积混凝土结构内部温度下降段产生一定的膨胀,有效降低混凝土结构收缩裂缝的出现几率。