本文在二元聚羧酸减水剂合成的基础上,分别采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸单甲酯(MMM)进行进一步地改性合成,探讨改性官能团对减水剂性能的影响。同时针对快流砂浆体系俩个主要性能,流动性与抗离析性,通过净浆流动度、砂浆减水率、Marsh筒流空时间以及浆体流变-触变性等一系列测试,定量地对比研究了不同减水剂的流动性及保水性,最终得到一种在快流砂浆体系中适应性较好的聚羧酸减水剂。首先选用氧化-还原引发体系,丙烯酸(AA)和异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)为原料,通过单因素试验优化基础型聚羧酸减水剂(P1)制备条件。并在此条件下分别加入第三改性单体AMPS、MMM进行正交合成,制备三元型聚羧酸减水剂,并通过红外及高效液相色谱进行表征分析了合成产物结构及反应率:(1)P1(二元基础型聚羧酸减水剂)最佳合成条件:n(AA):n(TPEG)=4、n(TBHP):n(吊白块)=3、吊白块(还原剂)、TGA(链转移剂)分别占单体总质量的0.3%、0.5%,反应温度25℃。(2)P2(AMPS型聚羧酸减水剂)最佳合成条件:n(AA):n(TPEG)=4、n(TBHP):n(吊白块)=3、n(AMPS):n(TPEG)=1:2,吊白块(还原剂)、TGA(链转移剂)分别占单体总质量的0.3%、0.5%,反应温度25℃。通过红外及高效液相色谱进行表征分析知P2的反应率达到98%。(3)P3(MMM型聚羧酸减水剂)最佳合成条件:n(AA):n(TPEG)=4、n(TBHP):n(吊白块)=3、n(MMM):n(TPEG)=2:1,吊白块(还原剂)、TGA(链转移剂)分别占单体总质量的0.3%、0.7%,反应温度25℃。通过红外及高效液相色谱进行表征分析知P3的反应率达到96%。接下来将上述合成的三种减水剂(P1、P2、P3)与市售的三三减水剂P4、柯帅减水剂P5进行了性能对比。通过流动度、保水性及Marsh筒流空时间三种测试手段相结合,引入流动性指数α*,用公式定量评价了砂浆体系与不同聚羧酸减水剂的流动性问题,其先后顺序为:P2>P4>P5>P3>P1。最后对比了不同水灰比下减水剂对砂浆流变-触变性的影响,得到掺不同聚羧酸减水剂的浆体平均触变面积关系为:P2>P4>P1>P5>P3。掺P2减水剂砂浆触变面积最大,这可能是由于P2的加入后,上升阶段浆体絮凝结构较多,阻力较大,在相同转速时转矩较大。下降阶段,部分絮凝结构被破坏,浆体中存在自由颗粒,阻力较小。下降阶段达到与上升阶段相同的转矩所需要的转速更大,从而浆体触变性最大而分散性最好。最终综合上述一系列测试的结果知AMPS型聚羧酸减水剂P2是这五种减水剂中适于快流砂浆体系最优的。