配制高等級防水混凝土，實現砼結構自防水、補償砼收縮，解決建筑物防裂抗滲能力，需要在混凝土當中添加混凝土膨脹劑。膨脹劑的使用常見于鐵路、橋梁、大壩、水池等領域。
影響膨脹劑性能的因素眾多，為了便于分析，可以將相關因素分為以下三類：
一、 膨脹劑自身的因素
1.1 膨脹源礦物有關
不同膨脹源的水化速率不同直接影響其膨脹速率。CaO類膨脹劑水化較快，1~4d即可達到膨脹穩定期，而鈣礬石類膨脹劑水化速率相對較慢，一般14d膨脹才達到穩定。MgO膨脹劑，其水化速率更慢，在40℃~60℃溫度環境下，1~2月膨脹基本達到穩定，因此常用于大壩巖基回填的水工大體積混凝土中，在土建工程中其延遲膨脹會引起結構破壞。其次，組成復雜的鈣礬石類膨脹劑的膨脹速率還與膨脹源之外的其他礦物（含鋁礦物和硬石膏）的溶解速率有關。如明礬石的溶解速率較慢，一般摻入膨脹劑中可以補償后期收縮。石膏的種類很多，相互之間溶解速率差數倍之多，也是影響膨脹性能的重要參數。因此，可以根據不同的工程需要，調整膨脹劑的礦物組成和含量，可以實現調控膨脹速率的目的。
1.2 膨脹劑的顆粒級配對
膨脹劑的顆粒級配對其膨脹性能影響較大，也是影響膨脹速率的重要參數。但它往往在膨脹劑生產工藝中被忽略。以硫鋁酸鹽膨脹劑為例，鈣礬石的形成速度、單位時間內形成的數量與膨脹率大小有關，而膨脹劑中的鋁質熟料和石膏的顆粒大小又直接影響了鈣礬石的形成速度。如果膨脹劑中微粉太多，則形成鈣礬石速度加快，而且會在混凝土塑性期間形成，消耗了膨脹能，進而降低混凝土硬化早期（7~14d）的膨脹率。膨脹劑的膨脹與顆粒細度基本遵循“顆粒粗，膨脹慢，最終膨脹大”的規律，且最理想的粒徑范圍是30μm~100μm。硫鋁酸鈣或鋁酸鈣熟料顆粒<45μm、硬石膏顆粒為45μm~80μm時膨脹劑性能較好，并提出這類膨脹劑的顆粒分布適宜范圍是45μm以下細顆粒含量30%~40%，并應以熟料為主要組分；45μm~80μm的中等顆粒含量60%~70%，并應以硬石膏為主要組分。
一般情況下，膨脹劑摻量越多，膨脹量越大，這是通過膨脹劑摻量調整膨脹砂漿或膨脹混凝土變形性能的基本原則。工程需求不同，對膨脹量大小的要求不同，對待膨脹和強度的取舍原則也不同，自應力混凝土要求的膨脹量較大，并且是膨脹第一位，強度第二位，膨脹優先于強度；但補償收縮混凝土以滿足強度要求為前提，所以具體的環境下膨脹劑的摻量仍然需要進行配合比優化設計。
二、 與混凝土有關的影響因素
2.1 水泥對膨脹劑的影響一方面是因其SO3和Al2O3含量不同引起的，另一方面體現在其強度發展歷程不同對膨脹的制約。兩者存在一定的最佳匹配關系或者適應性，通過補償收縮混凝土的綜合性能體現出來。膨脹劑與水泥普遍存在適應性問題，不同廠家的水泥，由于礦物組成不同會導致膨脹劑的膨脹效果出現明顯差異。相同強度等級的P·O42.5水泥，限制膨脹率卻相差80%。在膨脹劑摻量一定的條件下，不同品種水泥膠砂的限制膨脹率大小依次為：P·O42.5水泥>P·S42.5水泥>P·O32.5水泥，煅燒煤矸石水泥>礦渣粉水泥>粉煤灰水泥。
2.2 礦物摻合料的影響機理是礦物摻合料反應消耗氫氧化鈣，改變水泥漿體溶液堿度，同時不同活性的礦物摻合料會引起強度的變化。礦物摻合料對硫鋁酸鈣類膨脹劑膨脹效能的基本影響規律是：礦物摻合料對膨脹劑早期膨脹率影響較大；粉煤灰和礦渣粉的適量摻入有利于膨脹劑膨脹作用的發揮，但過量摻入會對膨脹作用產生不利影響，特別是對早期膨脹效果；硅粉的摻加，由于促進了混凝土早期強度，因而抑制了膨脹劑膨脹效能的發揮。
2.3 現代膨脹混凝土需要加入各種化學外加劑以滿足所需的工作性、力學性能以及耐久性要求，產生化學外加劑與膨脹劑之間的適應性問題。減水劑、緩凝劑和引氣劑按照一定比例復摻后對不同養護條件下的自由膨脹率和限制膨脹率的影響，同流動度下，三者復摻在水養條件下均能提高膨脹砂漿試件各齡期的自由膨脹率，但在空氣養護條件下會限制自由膨脹率的增長；不論在水養還是空養條件下都對限制膨脹率都有不利影響。張圣菊系統研究了三種高效減水劑、三種緩凝劑以及高效減水劑與緩凝劑復摻對硫鋁酸鈣類膨脹劑膨脹效能的影響，結果表明，外加劑在一般情況下都會降低膨脹劑的膨脹效能。化學外加劑對不同類型膨脹劑膨脹性能的影響也有很大差別。
2.4 膨脹和強度的發展總是相互制約。膨脹劑的總膨脹能（化學能）根據實際的膨脹作用和膨脹效率分為有效膨脹能和無效膨脹能兩類。在混凝土水化早期的塑性階段，膨脹性水化產物參與搭建強度骨架和填充水化空間，不能起到使混凝土宏觀體積膨脹的作用，這一階段產生的膨脹能是無效膨脹能，隨著混凝土強度的產生和發展，膨脹性產物通過膨脹變形在混凝土內部建立起一定的預應力，可以將這一階段有效膨脹對應的強度范圍形象地稱為“有效膨脹窗口”，之后隨著強度的迅速發展，彈性模量大幅增加，膨脹能不再能夠引起宏觀變形，只能填充孔隙，提高密實度。
2.5 水膠比對膨脹劑的影響更多體現在強度發展與膨脹速率的辯證關系方面。低水膠比導致早期強度高，制約膨脹的發展；而高水膠比會降低早期強度，可能會使膨脹能因為沒有足夠的強度約束而耗散在塑性階段。另外，高水膠比混凝土的孔隙率高，這時會有一部分的膨脹產物填充孔隙，也會減少有效膨脹。
三、 與外在條件有關的因素
膨脹劑的持續水化離不開水的供給，而溫度與化學反應速率成正相關關系，所以養護濕度和養護溫度對膨脹劑的膨脹效能的發揮有顯著影響。
有試驗結果表明，混凝土中摻入膨脹劑后，早期如果能保證充足的水分供給，膨脹劑就能有效地發揮補償混凝土早期收縮的作用，并產生適度膨脹；而摻加了相同數量膨脹劑的混凝土，由于不能從外界環境中獲取足夠水分而始終表現為收縮。有研究表明：在浸水養護、標準養護以及草包覆蓋澆水養護的條件下，能夠產生膨脹作用且膨脹率大小與養護水分的充足程度密切正相關；其各個齡期的膨脹作用可補償混凝土的部分收縮，14d齡期的充分水養護，可使混凝土內部在前期不產生收縮。由UEA膨脹劑配制的膨脹混凝土對養護條件有著顯著的敏感性，在水中養護的試樣自始至終都是膨脹的，膨脹主要發生在7d以前，之后稍有回落并趨于穩定；早期水養護時間的長短不同顯著影響其移入干燥環境中的收縮回落。
有研究表明，不論膠凝材料組成如何，30℃和40℃養護時混凝土的限制膨脹率最大，50℃養護時限制膨脹率開始降低，60℃養護時限制膨脹率低于20℃養護時的數值。
在實際工程中，無論是單一構件還是尺寸較大的結構物，混凝土的變形總是受到鋼筋、相鄰部位結構物的整體性等的限制，自由變形的情況幾乎是不存在的。補償收縮混凝土的實際變形同樣是限制條件下膨脹和收縮的疊加，因此約束條件顯著影響膨脹劑膨脹性能的發揮。同樣摻量膨脹劑在不同約束模式下發生的宏觀變形會產生很大差異，根據約束程度的大小不同分為小限制、中等限制和大限制（或接近絕對限制）三種不同的膨脹模式，在約束程度較小時，雖然在塑性階段會消耗部分膨脹變形，但最終有較大的膨脹率可以補償收縮；在約束程度較大時，膨脹率很小，對收縮的補償作用很小，只能一定程度上推遲開裂的時間。約束條件不僅限制了膨脹混凝土宏觀的變形，同時還影響水化產物的生長空間和孔結構。劉江寧研究了不同限制條件下膨脹水泥硬化漿體的孔結構，試驗結果表明：不同的限制條件會引起硬化漿體中孔結構的變化，單向限制條件主要影響漿體-骨料邊緣的界面孔和部分較大的毛細孔；三向限制條件不但影響界面孔，而且能夠明顯降低膨脹水泥硬化漿體的總孔隙率。
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