聚羧酸盐减水剂作为目前市场上应用最广,市场前景最大的新一代混凝土外加剂的减水剂,近年来得到了广泛的应用和发展,但随着混凝土行业的快速发展,聚羧酸盐减水剂所存在的问题也逐渐浮现出来。特别是聚羧酸盐减水剂巨大的合成成本以及对砂石含泥量的敏感问题一直制约着减水剂的大范围推广及使用。本文以丙烯酸、甲基烯丙基磺酸钠及异丁烯醇聚氧乙烯醚为单体,巯基乙酸为链转移剂,芬顿试剂为引发剂在低温下合成了聚羧酸盐减水剂(PCE)。得到最佳合成工艺条件：反应温度30℃,酸醚摩尔比4：1,链转移剂用量1.5%,磺酸盐用量为1.5%,引发剂质量比为1.2：1。最佳合成工艺下制得的减水剂水泥净浆流动度高达300mm左右,具有良好的分散性和保持性。对合成的减水剂聚合物进行红外光谱、平均分子质量分布、热力学性能等检测手段分析,聚合物具有特征红外吸收峰,平均分子质量分布在6万左右,热分解温度为320℃,耐热性良好。聚合物减水剂在水泥颗粒表面具有良好的吸附性能,随着减水剂浓度增大,吸附量亦随之增大。对自制的聚羧酸盐减水剂(PCE)与蒙脱土的作用机理研究发现,当蒙脱土的掺量超过2%时,净浆流动度损失超过一半,当掺量超过3%时,60min后浆料彻底失去流动性。对聚羧酸盐减水剂处理过的蒙脱土层间官能团测试发现,冲洗掉表面吸附的减水剂后在红外谱图上仍然出现了减水剂的特征官能团,且X射线衍射测得层间距也增大了0.37nnm,这个值恰好与聚羧酸盐减水剂分子侧链(EO)的宽度接近。此外,比表面积及吸附量测试结果表明蒙脱土具有巨大的比表面积约为水泥的40倍,分别为41.764m2/g和1.001m2/g,吸附量分别为111.12mg/g和34.483mg/g。因此得到结论,蒙脱土对聚羧酸盐减水剂的影响有两方面的因素,一是层间插层吸附,二是比表面积使得吸附量大大增加。最后,为了改善蒙脱土对掺有聚羧酸盐减水剂水泥浆料的影响,合成了一种无支链型抗泥减水剂(MH)。以甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯为单体合成了二元共聚物抗泥减水剂,得到最佳的单体配比为2.5：1。无支链抗泥减水剂对水泥的分散性能略差与梳型聚羧酸盐减水剂(PCE),初始流动度分别为280mm和265mm,60min后损失为270mmm和250mm。但是对掺有蒙脱土的水泥净浆流动度测试显示,当蒙脱土掺量为2%时,梳型聚羧酸盐减水剂(PCE) 60min后流动度损失高达50%,而抗泥减水剂损失率仅14.7%。与此抗泥减水剂作用的蒙脱土用蒸馏水冲洗表面吸附的减水剂后,红外谱图未出现此减水剂特征官能团,X射线衍射测得层间距也仅为1.40nm,未有明显增大。吸附量测量结果显示,MH减水剂在水泥颗粒与梳型减水剂(PCE)的吸附量接近,分别为30.303mg/g和34.483mg/g,在蒙脱土颗粒上的吸附量有差异,分别为43.619mg/g和111.12mg/g。无支链型抗泥减水剂具有良好的抗泥效果。为改善抗泥减水剂对水泥分散效果差的情况,将抗泥减水剂与三种缓凝组分复配提高分散性能。葡萄糖酸钠对流动性的改善良好,最佳掺量为0.03%。