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本文简要介绍了几种主要高效减水剂的基本结构与作用机理，开展了分子结构显著不同的聚羧酸系、脂肪族系、三聚氰胺系等三种典型高效减水剂的合成实验研究。在不添加小分子缓凝剂的情况下，进行了脂肪族系-聚羧酸系、三聚氰胺系-聚羧酸系和萘系-聚羧酸系三类复合减水剂制奋研究。
通过丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(PA)为单体的共聚反应研究，建立了具有梳型结构含“羧基-醚键-磺酸基”的聚羧酸系减水剂(XK-PC)的制备条件：引发剂用量占单体总质量的2.5％，单体比例为AA∶SMAS∶PA=3.85∶1∶1；以甲醛(F)、丙酮(A)、磺化剂(S)为主要原料，优化的合成脂肪族系高效减水剂(XK-FAS)的条件为：亚硫酸氢钠为磺化剂，反应单体用量为F∶A∶S=2.5∶1∶0.21；以甲醛(F)、三聚氰胺(M)、尿素(U)、亚硫酸氢钠(S)为主要原料，合成三聚氰胺系减水剂(XK-FMS)的主要工艺参数为：单体比例F∶(M+U)∶S=2.5∶1∶1，重整阶段体系pH=12-13反应20min，产品浓度控制为30％；并通过红外光谱表征了三种减水剂的结构。
在不加小分子缓凝剂的条件下，用聚羧酸系高效减水剂分别与脂肪族系、三聚氰胺系、萘系高效减水剂进行复合试验研究，制备了三类复合减水剂(FAS-PC、FMS-PC、FDN-PC)。三种复合减水剂中价格昂贵的聚羧酸系高效减水剂用量都不超过17％，尤其是萘系-聚羧酸系复合减水剂仅含1％XK-PC。突破了文献报道的萘系与聚羧酸系减水剂复合应用效果严重变差或者根本不能复合的难题。
对比研究了掺减水剂的水泥净浆、新拌混凝土及硬化混凝土的主要应用物性。并通过1d龄期硬化水泥浆体的X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、红外光谱(IR)分析，探索减水剂对水泥水化速率的影响，以及通过水泥水化物颗粒表面Zeta电位经时变化及X射线光电子能谱(XPS)分析，研究了减水剂对水泥分散作用机理。