目前隨著我國新一輪的基礎建設快速發(fā)展，水泥作為一種重要的基礎物資其需求量及其對應的產品-混凝土的性能要求一直在不斷的增加和提高，這就對水泥及混凝土外加劑提出了更高的要求，而其中減水劑（Water Reducer）已經成為提高混凝土綜合性能的最重要的外添加劑。其在混凝土中主要有三點作用：首先可以在保證混凝土易和性不變的情況下大大降低水泥的水灰比從而提高水泥的抗壓、抗折輕度，增加密實性、增強抗凍性；其次可以在保證混凝土性能不變的情況下降低水泥及水的用量，節(jié)約水泥及水資源；最后可以在保持水灰比不變的情況下提高水泥的保塌性從而可以進行較長距離的預拌混凝土運輸，使施工變得更為方便，環(huán)保。
在國內，減水劑的發(fā)展由最初的木質素磺酸鈉（Sodium Lignosulphonate）,過渡到水溶性樹脂（Waterborne-resins）,發(fā)展到目前的聚羧酸減水劑（Polycarboxylic-Superplasti-cizer）。其中聚羧酸減水劑是目前減水劑中各種綜合性能最好的，其減水率高（高達35％）、保塌性好（2h可以保證塌落度損失不超過10％），摻加量小（為水泥質量的0.1~0.5％）。聚羧酸減水劑的發(fā)展也經歷了聚酯型、聚醚型，而聚酰胺/亞酰胺型的聚羧酸減水劑的研究與開發(fā)才剛剛開始。其中對聚酯型聚羧酸減水劑的理論研究較多也較為典型，其典型的結構是由MPEG(聚乙二醇單甲醚)與（甲基）丙烯酸或馬來酸酐等先進行酯化反應制備活性MPEG大單體然后再與（甲基）丙烯酸或馬來酸酐等進行共聚反應，制備出減水劑。Kazuo Yamada等人首先討論了聚羧酸減水劑的分子結構對其性質的影響，通過研究他們發(fā)現(xiàn)在水灰比比較高的情況下，減水劑的分子結構對水泥流動度的影響不大，只有在水灰比較低的情況下才有明顯的效果，而且隨著PEO側鏈（聚氧乙烯）鏈長的增加，聚合度的降低，磺酸鹽基團含量的提高，共聚物的分散性能得到了很大的提高。
隨后我國的Chong-Zhi Li等人更為詳細地討論了聚氧乙烯側鏈對聚羧酸減水劑的性質影響，發(fā)現(xiàn)PEO側鏈有著很好的分散性和分散保持性而且誘導減水劑分子在水泥顆粒表面產生多層吸附。接著Frank Winnefeld系統(tǒng)研究了梳形減水劑的分子結構對水泥體系的作用和影響，具體考察了PEO側鏈的鏈長、側鏈的密度、主鏈的聚合度的減水劑工作性能的效果，他們發(fā)現(xiàn)：降低減水劑分子的側鏈密度有利于提高其工作性能，選用長側鏈可以避免緩凝作用，優(yōu)化聚合物的分量子分布有利于提高減水劑的吸附效率。在Supe-rplast Project中Yves F. Houst等人為高耐久性高性能混凝土進行新型超塑化的設計與功能研究，通過利用AFM(原子力學顯微鏡)對惰性氧化鎂顆粒模擬水泥顆粒對減水劑的吸附及作用發(fā)現(xiàn)：Rg（旋轉半徑）與Rh（水力學半徑）的各自平均值幾乎正好是吸附層的兩倍說明了減水劑分子在水泥顆粒表面是平躺的，但研究并沒有能夠深入到水泥顆粒便面和減水劑作用最為重要的4nm范圍的相互作用情況。D. Jansen 等人采用XRD的方法來計算水泥水化的放熱曲線來研究由減水劑引起的水泥水化動力學的變化，研究認為Ca2＋與多孔溶液中減水劑的結合延緩了晶核的的成長或者水泥顆粒的溶解，這也是水泥水化放熱峰推遲的重要原因。Francesca Ridi 等人在J.Phy.Chem.上發(fā)表了關于在摻入聚羧酸減水劑的情況下的C3S (硅酸三鈣)的水化反應，通過DSC、SEM等技術手段進行了研究，首次發(fā)現(xiàn)減水劑的加入一方面提高了C3S時可以利用的水的量，另一方面改變了C3S的水化產物的形態(tài)使其由“纖維狀”變成“薄片狀”。Francesca Ridi等人隨后在此基礎上又進行了更為深入的研究。他們通過BNGM（邊界成核、增長模型）理論對于C3S在梳形減水劑作用下的水化動力學進行了分析與計算，發(fā)現(xiàn)減水劑的加入同時減緩了C3S水化時的成核和增長速率也減少了溫度對其水化過程的影響。而Lucia Ferrari 等人專門利用X射線圖像和AFM深入研究了PCE（聚醚型減水劑）在水泥顆粒表面的相互作用特點。研究發(fā)現(xiàn)PCE在多孔溶液中與SO42-產生明顯的作用，降低了溶液中活性SO42的量，從而影響ettringite的形成，最終使水泥漿體有了更好的流動性及流動保持性。
通過以上的分析可以發(fā)現(xiàn)，目前對于聚醚型和聚酯型聚羧酸減水劑的理論研究已經較為成熟，對于這兩種類型的減水劑對水泥漿體的流變行為；減水劑在水泥顆粒表面的相互作用，水泥的水化過程動力學，水化產物的結構形態(tài)進行了全面的研究。但對聚酰胺/亞酰胺型的理論研究是近幾年才開始的，比如在2011年，A. Amin 在Journal of Applied Polymer Science 上發(fā)表了超支化聚酰胺作為一種新的減水劑。聚酰胺/酰亞胺減水劑由于其獨特的酰胺/酰亞胺官能團，一方面其在水泥漿體中比醚鍵、酯鍵更為穩(wěn)定；另一方面酰胺/酰亞胺上的氮原子有一對多余的電子可以與水泥顆粒產生更好地固錨作用也可以與更多的水分子形成氫鍵有利于提高水泥顆粒間的“潤滑”作用。從整體上提高了減水劑的減水率，尤其是保塌性。聚酰胺/酰亞胺減稅的研究與開發(fā)有利于聚羧酸減水劑性能的綜合提升，從而可以提高混凝土的力學性能和改善混凝土的工藝性，這對于提升我國整體水泥外加劑的發(fā)展水平，滿足國家對高性能混凝土的生產需求和低碳社會的建設有著非常重要的現(xiàn)實意義。
