氧化镁膨胀剂具有需水量较少,水化产物稳定,膨胀过程可调控等优点,在建筑工程中也具有很好的应用前景。纳米级氧化镁与微米级氧化镁反应原理相似,但纳米尺度使其具有普通微米粒子不具备的性质。深入研究其作为膨胀剂对硬化浆体各方面性能的影响并与微米级氧化镁膨胀剂进行对比,并系统研究含两种粒级氧化镁的胶凝材料体系的水化特性和膨胀性能,对氧化镁膨胀剂的开发和应用具有一定的理论价值和指导意义。本文试验对比不同粒级、掺量和掺加方式对复合胶凝材料流动度及经时损失、砂浆限制膨胀、干燥收缩、力学性能等宏观性能的影响规律;通过热重（TG）、压汞（MIP）、X射线衍射（XRD）与扫描电镜（SEM）等微观测试手段探究氧化镁对复合胶凝材料微观结构的影响。研究的主要结论如下:（1）随氧化镁膨胀剂掺量的增大、粒度的减小,复合胶凝材料初始流动度减小,流动度经时损失增大。纳米级氧化镁因其较大的比表面积,需要较多水分润湿,吸附大量减水剂分子,对流动度及经时损失影响较大。相同掺量时,对流动度及经时损失影响顺序为:单掺纳米级氧化镁>复掺微米级及纳米级氧化镁>单掺微米级氧化镁。（2）掺入氧化镁膨胀剂会增大水泥浆体的水化速率和最终放热量。氧化镁-水泥胶凝材料的水化动力学过程仍符合Krstulovic-Dabic模型,完整经历NG、I、D三个反应阶段。随氧化镁掺量增大,复合胶凝体系的水化程度相应增大,纳米级氧化镁由于活性较大粒度较小,掺入后显著延长I阶段,可以增大水泥的水化程度。（3）掺入氧化镁膨胀剂会对水泥砂浆的力学性能产生不利影响。砂浆试件的抗折强度和抗压强度随微米级氧化镁膨胀剂掺量呈先增大后减小趋势,当掺量为8%时获得最佳力学性能,抗折强度和抗压强度分别是基准组的1.05倍和0.93倍。同等掺量时,复掺纳米级氧化镁及微米级氧化镁对水泥砂浆力学性能并无明显优势。（4）随氧化镁掺量的增大、粒度的减小、养护龄期的增长,砂浆试件的限制膨胀率不断增大。掺入微米级氧化镁的试验组限制膨胀值在42 d后均未表现出膨胀收敛,而纳米级氧化镁试验组由于其粒度较小、比表面积较大、反应活性较大,因此对砂浆限制膨胀率的影响主要表现在7 d以前。28 d前单掺纳米级氧化镁及复掺微米级及纳米级氧化镁试验组限制膨胀率较大,但28d后,微米级氧化镁试验组限制膨胀率较大。（5）掺入氧化镁膨胀剂可以较好的补偿水泥砂浆的干燥收缩,且随氧化镁掺量的增大补偿效果增大。当掺量超过8%时,膨胀造成的内部微裂纹会增大砂浆的干燥收缩。纳米级氧化镁与微米级氧化镁在28 d前补偿干燥收缩效果相似。