在对混凝土早期开裂进行定量计算的研究中，材料早期热膨胀系数的确定是一个需要解决的关键问题。本文采用开发新型试验设备对早龄期水泥基材料热膨胀系数进行测量、采用建立弹性力学模型对热膨胀系数表达式进行理论推导、采用建立有限元模型对热膨胀系数的影响因素进行数值试验的技术路线，对早龄期水泥净浆、砂浆、混凝土的热膨胀系数及其相关问题进行研究。 主要研究内容如下： 1、在总结其它研究者工作的基础上，研发了一套新的早龄期水泥基材料热膨胀系数测量装置并提出相关试验方法。该套测量装置由四部分组成，分别是浇筑模具、温度控制设备、位移采集设备和温度采集设备。试验方法包括试件变温方法、试件变形测量方法、计算时段划分方法等。试验证明使用该套装置与相关方法可在早龄期水泥基材料强度还很低时较准确地测量其热膨胀系数，也可方便地测量各种粗骨料、成熟水泥基材料的热膨胀系数。 2、测量了三组不同水灰比的水泥净浆从初凝后开始的热膨胀系数。试验结果表明早期水泥净浆热膨胀系数的发展规律是：在初凝到终凝前后热膨胀系数具有稳定的较大值40～50×10<-6>/℃，终凝过后热膨胀系数开始迅速减小，在终凝4～6个小时后减小到最小值9～12×10<-6>/℃，达到最小值后热膨胀系数开始缓慢增长，在增长持续30～50小时后热膨胀系数开始基本稳定，稳定值在17～22×10<-6>/℃间变化。 3、测量了三组不同配合比的砂浆和三组不同配合比的混凝土从初凝后开始的热膨胀系数。试验结果表明：①早期砂浆与混凝土热膨胀系数的发展规律与水泥净浆热膨胀系数的发展规律基本相同，但由于掺入了热膨胀系数较小的骨料使得水泥净浆、砂浆与混凝土三者的热膨胀系数是依次递减的；②砂浆热膨胀系数在初凝到终凝前后稳定的较大值为20～30×10<-6>/℃，终凝后下降到的最小值为7～8×10<-6>/℃，稳定值在12～14×10<-6>/℃间变化；③混凝土热膨胀系数在初凝到终凝前后稳定的较大值为15～20×10<-6>/℃，终凝后下降到的最小值为6～7×10<-6>/℃，稳定值在8～10×10<-6>/℃间变化。 4、建立了反映水泥基材料特点的二相复合材料热膨胀系数的圆形单一夹杂弹性力学计算模型，该模型的预测结果比其它相关模型更符合试验值，尤其在早龄期时。建立了反映多夹杂、骨料随机分布的砂浆与混凝土二维细观有限元模型，在本文研究的配合比范围内有限元计算表明平均粗骨料热膨胀系数每下降1.341×10<-6>/℃或平均粗骨料体积含量每增加15.2％，混凝土热膨胀系数将下降1×10<-6>/℃。 5、理论推导与数值分析表明：①可通过调整配合比与骨料类型来定量控制砂浆与混凝土的热膨胀系数；②选用热膨胀系数小的骨料能明显减小混凝土的热膨胀系数从而减小温度变化引起的热变形，有利于减小早期开裂风险，但热膨胀系数小的骨料会增大骨料与水泥净浆交界面上由于材料热膨胀系数差异而导致的温度自应力；③减少水泥用量能同时减小混凝土的热膨胀系数与材料热膨胀系数差异导致的温度自应力。