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聚羧酸减水剂因具有分子结构的可设计性与多功能性等优点,成为目前减水剂的发展方向及主流产品。现阶段最常用的聚羧酸减水剂是由丙烯酸和烯丙基聚氧乙烯醚合成的AA-TPEG型带有PEG长侧链的聚羧酸高聚物。在实际工程应用中其分散性受骨料中引入的粘土组分的影响较大,少量的粘土即导致聚羧酸减水剂混凝土的初始流动性及流动性保持能力大幅度降低,致使混凝土骨料含泥量较高或含泥量波动较大时,聚羧酸减水剂难以稳定使用。因此降低聚羧酸减水剂对粘土的敏感性成为该领域近几年来的研究热点之一。目前国内外研究的低粘土敏感性聚羧酸减水剂主要是由甲基丙烯酸与甲基丙烯酸烷基酯合成的MAA-HAMA型,它是通过降低聚羧酸减水剂在蒙脱土上的吸附,使更多的减水剂可以吸附在水泥颗粒表面,从而达到较好的分散效果。但该类型减水剂的减水效率较低,分散保持能力较差,在工程应用中未能大量推广。故开展通过分子结构的调整改善现有AA-TPEG减水剂的粘土敏感性,及改善MAA-HAMA型减水剂的减水效率与保坍性的研究具有重要的工程意义。已有研究表明2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)可用于合成聚羧酸陶瓷减水剂,对降低粘土表面Zeta电位,提高粘土的分散性具有较好的效果;在合成聚羧酸水泥减水剂时,也可提高水泥颗粒表面Zeta单位的绝对值,提高对水泥的分散性。受此启发本文分别在传统AA-TPEG型聚羧酸减水剂PCE及MAA-HAMA型减水剂的基础上引入AMPS单体合成了新型的减水剂ATS、MPS、MES,通过水泥净浆、砂浆试验研究了这些减水剂对粘土的敏感性,并通过研究减水剂在水泥、蒙脱土上的吸附层厚度、吸附量与吸附方式,对水泥、蒙脱土Zeta电位的影响,揭示了含AMPS组元的减水剂降低粘土敏感性的原因。研究结果表明:1、与PCE减水剂相比,含AMPS组元的ATS减水剂在水泥颗粒上的吸附量降低,在蒙脱土上的吸附量略有增加,在水泥-1%蒙脱土上的总吸附量降低约17%,颗粒表面吸附层厚度提高,吸附到颗粒表面后的Zeta电位下降,对水泥浆的分散保持能力及粘土的分散性改善,对含有1%蒙脱土的水泥净浆及水泥-标准砂砂浆具有较好的分散性及分散保持能力。在含有蒙脱土类粘土杂质的机制砂砂浆系统中,达到相同的初始流动度减水剂掺量降低9.2%,经时损失降低了26.3%,表现出较低的粘土敏感性。2、在MP、ME减水剂的基础上引入AMPS单体合成的MPS、MES减水剂在蒙脱土上的吸附方式为表面吸附,吸附量远低于PCE减水剂。随着AMPS单体比例的提高,减水剂在水泥及蒙脱土上的吸附量稍有增加,吸附到水泥及蒙脱土颗粒表面后的Zeta电位下降、吸附层厚度提高。与MP,ME减水剂相比,MPS、MES对蒙脱土的分散性及对水泥的分散性、分散保持能力增强,对含有蒙脱土的水泥净浆的分散性提高,粘土敏感性降低,且随着AMPS单体含量的增加,减水剂对降低粘土敏感性的效果更显著。由于MP、ME、MPS、MES减水剂侧链较短,因此在无蒙脱土时,其对水泥的分散性及分散保持性不如PCE减水剂,但对蒙脱土的敏感性远低于PCE减水剂。