混凝土减水剂从利用工业废弃物开始，如木质素磺酸盐、糖蜜、糖钙减水剂等常见减水剂。进入20世纪80年代后期，以萘系为代表的高效使用减水剂才得到了一个广泛的应用。萘系减水剂是以萘系为原料，经磺化、水解、高温缩合制备的萘系甲醛缩合物，其存在的问题是混凝土坍落度损失大，应用于高强级混凝土时，混凝土发生粘结。目前,虽有对萘系减水剂进行化学改性的报道〔1〕,但均未取得突破性进展。此外，还有三聚氰胺、脂肪族、氨基磺酸、聚羧酸等减水剂，它们都是水溶性高分子混凝土减水剂，应用或研究比较广泛。

(1)三聚氰胺系高效减水剂

三聚氰胺系列超级塑化剂是以甲醛为原料，经甲烷化、磺化、缩合而成的磺化三聚氰胺-甲醛树脂。它具有显著的减水增强(特别是早期强度)作用，并且具有硫酸钠含量低，明显提高硬化混凝土的耐久性等特点，其无色和无引气特性使其在对混凝土外观质量要求较高的场合，尤其是越来越多的清水混凝土的应用具有良好的前景。但是，三聚氰胺系减水剂的价格比萘系更高，同时也存在影响混凝土进行坍落度损失大的缺点，在我国经济一直发展得不到社会广泛研究使用。近年来，国内外许多研究者从降低成本和提高保坍性能两个方面对其改性进行了研究。

用尿素部分取代三聚氰胺，合成了一种改进的三聚氰胺减水剂。通过优化工艺，用30%尿素替代三聚氰胺合成的产品具有显著的减水效果，吨原料成本可节约22%。后来发明了作为一种通过三聚氰胺减水剂的制备研究方法，以N.以N 2磺酸替代大部分三聚氰胺,大大降低了产品的成本价,性能完全达到全部用三聚氰胺单体合成的减水剂,在同掺量下远优于萘系减水剂的性能。近年来德国的BASF、Bayer公司〔5〕也对这类减水剂进行了合成改性研究,以求提高浓度、改善性能、降低价格。

(2)脂肪族减水剂

脂肪族羟基磺酸盐减水剂主要是由丙酮和甲酸在碱性条件下缩合形成一定分子量的脂肪族聚合物链，具有用量少、减水率高、坍落度损失一定的特点。脂肪族高效减水剂碱水比高，生产成本低，但其最致命的缺点是颜色为红色，容易导致新拌混凝土颜色发黄，特别是在泌水的情况下。所以在管桩生产中应用较多，在预拌混凝土的使用上也有人顾忌。目前，虽然有五色产品通过改性合成，但水还原率有所下降，如何保持原有的高水还原率来消除红色是今后研究工作的方向之一。

随着混凝土工逐渐认识到添加脂肪族减水剂引起的混凝土黄色表面会在约7天后逐渐褪色，脂肪族减水剂在泵送剂和其他复合外加剂中的应用越来越广泛。当脂肪族超级塑化剂含量为0.75% 时，减水率为25.9% ，与氨基磺酸超级塑化剂相似，能明显提高混凝土的早期强度。

(3)氨基磺酸系减水剂

氨基磺酸系列减水剂是芳香磺酸甲醛缩合物，一般由氨基芳基磺酸盐、苯酚、对苯二酚 a 等酚类物质缩合而成，甲醛也可以被乙醛、糖醛等醛类物质取代。氨基磺酸系减水剂的化学结构特点是分支多、疏水基分子链较短、极性较强，同时带有多个支链和磺酸基、氨基以及羟基等活性基团，因此减水率高，可改善混凝土的孔结构和密实程度，与不同水泥有相对更好的相容性，并能有效控制坍落度损失，生产合成工艺也相对简单，污染小，是有利于环保的新型材料。

从分子结构设计研究角度分析出发，合成出了与不同进行水泥具有一个良好学习适应性、减水率高的氨基磺酸系减水剂，样品掺量0.5%时减水率即达到24.2%。在此基础上，对混凝土外加剂的碱含量进行了研究，用无碱 ph 调节剂代替传统的工艺氢氧化钠合成了基本的无碱混凝土外加剂，并通过使用新型氨基磺酸类减水剂，研制出一种具有抑制碱-骨料反应功能的新型减水剂，能有效地防止碱-骨料反应对工程的破坏。

(4)聚羧酸系减水剂

聚羧酸系物质由于其分子结构特性具有如下优点:低掺量发挥高效塑化效果、坍落度保持性好、水泥适应性广、减水效率高、分子构造上自由度大、合成技术多，因而高性能化的余地很大。聚羧酸减水剂的代表产物很多,但其结构遵循一定原则,即在重复单元的末端或中间位置带有某种活性基团,如EO—, —COOH, —SO3H等。有四种主要的单体可供合成:

①不饱和酸-烷基丙烯酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和乙基丙烯酸、马来酸和马来酸酐;

②丙烯酸盐(酯) 、甲基丙烯酸盐(酯)等烷基丙烯酸盐(酯) ,丙烯酰胺;

③聚链烯基烃，醚，醇，磺酸;

④聚苯乙烯磺酸盐或酯。

聚羧酸的合成方法一般可以分为以下两步进行反应，首先通过合成大分子单体，再将小分子单体(甲基)丙烯酸等和聚氧乙烯基物质共聚，获得发展所需材料性能的产品。

首先用共沸去水的酯化方法合成大分子单体，原料为丙烯酸、甲基丙烯酸和聚乙二醇，原料配比0.1~4:1~5:1;然后再经自由基聚合得到产物。又介绍了聚合物生产中无凝胶体生成的合成方法，在反应器上设计有加料喷口，先将一定量的聚乙二醇-3-甲基-3-丁烯基单醚和水加入到反应器中，加热至60℃，然后单体引发剂双氧水与反应单体丙烯酸分别放在不同的加料口中滴加3h,反应完毕用氢氧化钠溶液中和，得到相对分子量为27200的聚合物。