在混凝土的凝結硬化和使用過程中，由于膠凝材料的水化、溫度變化以及失水干燥等原因，常常會產生體積收縮。在實際結構中，這種體積收縮往往受到外界約束的限制，并產生收縮應力。
由于混凝土的抗拉強度很低，這種收縮應力可能超過其抗拉強度，導致混凝土結構開裂。控制混凝土中裂縫的產生和擴展一直是結構施工，尤其是大體積混凝土結構施工質量控制的重要組成部分。在混凝土制備時摻加混凝土膨脹劑是一種常見的控制裂縫產生的手段。膨脹劑與水和其它水泥組分反應的產物，可以在混凝土凝結硬化過程中產生一定的體積膨脹，補償混凝土的收縮，甚至在外界約束條件下形成一定的預應力，避免裂縫的產生。
傳統的硫鋁酸鈣型及氧化鈣型膨脹劑在實際應用中存在一些不足。硫鋁酸鈣型膨脹劑存在膨脹可調性差、長期體積穩定性不良的問題。氧化鈣型膨脹劑也存在膨脹過快，膨脹速度無法調節的缺點，而且其膨脹產物氫氧化鈣對混凝土的強度發展不利。與這兩種膨脹劑相比，氧化鎂型膨脹劑具有水化產物穩定、膨脹性能可調節、可補償混凝土后期收縮等優勢，因而逐漸受到越來越多的研究者和施工技術人員的關注。
氧化鎂膨脹劑通過在水泥漿體中水化生成氫氧化鎂產生膨脹：
MgO+H2O→Mg(OH)2(1)
氧化鎂遇水溶解，Mg2+進入孔隙溶液中，隨后在氧化鎂顆粒表面，或擴散一段距離后在氧化鎂周邊孔隙壁表面結晶生成氫氧化鎂晶體。氫氧化鎂晶體相互擠壓，推開孔隙，并形成宏觀膨脹。氫氧化鎂的分解溫度高達350℃，基本不與水泥漿體中的其它組分發生反應。因此，摻加氧化鎂膨脹劑的混凝土一旦產生膨脹便不易發生倒縮，體積穩定性較好。
從20世紀70年代初，中國專家最早開始了對MgO混凝土筑壩技術的研究。氧化鎂作為混凝土膨脹劑第1次在工程中被成功應用，是在1975年，中國吉林省的白山水壩建設中使用了氧化鎂含量5%的高鎂水泥，取得了非常好的效果，有效地補償了大壩的收縮，沒有產生裂縫，在后期也沒有產生體積回縮或超膨脹的現象。自此，國內的許多水工結構都采用了高鎂水泥來補償大壩基礎混凝土溫降收縮，簡化溫控措施，降低溫控費用，加快施工進程[14]。李承木[12]對使用時間長達10a及20a的外摻輕燒MgO和內含MgO水泥混凝土進行了試驗研究，并結合大量使用氧化鎂作為抗裂劑的水工建筑物的工程實際情況，闡明了MgO混凝土的長期力學性質是安定的，長期體積穩定性是良好的。
氧化鎂膨脹劑通常是通過煅燒菱鎂礦制得的：
MgCO3→MgO+CO2(2)
將菱鎂礦在700～1300℃煅燒，制得輕燒氧化鎂，即氧化鎂膨脹劑。輕燒氧化鎂的活性由煅燒溫度和時間決定。煅燒溫度越高，留存時間越久，氧化鎂的晶格缺陷越小，晶粒越大，水化活性越低，水化速率越慢，相同摻量下引發的最終膨脹量越大。因此，可以通過控制氧化鎂的煅燒條件來調節氧化鎂的活性，進而針對實際工程中需要的膨脹速率和膨脹量來選擇適宜的氧化鎂膨脹劑活性及摻量。《水工混凝土摻用氧化鎂技術規范》DL/T5296-2013將1.700g氧化鎂與200mL濃度為1.3%的檸檬酸溶液反應至酸性消失所需要的秒數作為氧化鎂的活性指標，秒數越大，活性越低。
現階段人們在使用氧化鎂作為混凝土膨脹劑時還有許多顧慮。在1450℃燒成的水泥熟料中的游離氧化鎂的活性很低，水化很慢。這種氧化鎂含量過高，可能在混凝土使用過程中產生過大的膨脹，引起混凝土結構破壞。在歷史上曾經有許多這樣的案例[17]。因此水泥中的氧化鎂被視作一種有害成分，各國的水泥標準均限制水泥中氧化鎂的含量在5%～6%以下。
在工程實踐中，常有因為錯誤地選擇了氧化鎂膨脹劑的活性和摻量，不能很好地補償混凝土的收縮、無法有效控制結構裂縫的情況出現，這使得許多人對于氧化鎂膨脹劑的有效性存在懷疑。再伴隨著對于氧化鎂膨脹劑可能造成混凝土后期安定性不良的隱憂，氧化鎂膨脹劑的推廣因而受到阻礙。
目前，氧化鎂膨脹劑的研究還主要集中在一般規律層面，對于摻加氧化鎂的混凝土變形性能的研究還比較少，可供工程人員參考的結果不多，這也制約了氧化鎂膨脹劑的合理使用。曹豐澤等研究了氧化鎂膨脹劑的摻量和活性對其在漿體中水化速率影響的一般規律，結果表明，在水泥漿體中，氧化鎂含量越低，活性越低，則水化速率越慢。且對于相同摻量的氧化鎂水化活性越高，膨脹總量越低。但文獻中的研究主要側重于氧化鎂水化的一般規律，對于含氧化鎂混凝土的膨脹性能并未涉及。本研究通過向混凝土中外摻不同活性、劑量的氧化鎂膨脹劑，測定所制備的補償收縮混凝土在不同養護條件下的限制膨脹率，并結合混凝土強度發展和絕熱溫升曲線，膠砂試件的限制及自由膨脹率，研究氧化鎂膨脹劑對于混凝土變形性能，尤其是中長期變形性能的影響。