一：改性三聚氰胺高效減水劑（SM－M）的合成
聚氰胺高效減水劑是1962年由德國提出先縮聚后磺化的二步法合成工藝，后又改進為先羥甲基化,再磺化,最后酸縮聚三步法工藝。目前國內(nèi)多采用四步法合成該類減水劑，包括羥甲基化、磺化、酸性縮聚、堿性重排：
（1）單體配制：羥甲基化反應 ；
（2）單體磺化：將合成的單體，用亞硫酸氫鈉（NaHSO3）、亞硫酸鈉（Na2SO3）或焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）等分子中含有-SO3H的物質(zhì)作為磺化劑，在堿性條件下進行磺化反應，通過反應制得單磺酸鹽；
（3）單體縮合：將單磺酸鹽置于一定的介質(zhì)條件下，羥甲基之間縮合而生成醚鍵，使羥甲基三聚氰胺單磺酸鈉單體之間以醚鍵相互聯(lián)接起來，制成能溶解于水的線性高分子；
（4）堿性重排：通過控制反應條件控制聚合物的相對分子質(zhì)量，使產(chǎn)物達到最佳減水增強效果，最終產(chǎn)品固含量可達40%,硫酸鈉低于4%；
單體磺化、單體縮合
本項目六步法合成概要
（1）酰亞胺類物質(zhì)在堿性條件下水解，生成水溶性高分子—第一預聚單體。
（2）三聚氰胺在甲醛存在的條件下進行羥甲基化反應，生成具活性官能團的物質(zhì)。
（3）在磺化劑存在的條件下，反應生成第二預聚單體。
（4）將第一預聚單體通過縮合反應接枝到第二預聚單體上。
（5）將上述生成物與甲醛在一定條件下進行縮合反應生成高分子聚合物。
（6）將得到的聚合物通過改變反應條件進行分子重排反應。
合成條件對減水劑性能的影響
新型高效減水劑的合成包括至少6個反應過程，在每個反應過程中原料配比、反應溫度、反應時間、溶液酸堿度對最終產(chǎn)物（高效減水劑）的物理性能、減水性能、保塑性能都有影響。
二.水泥和混凝土試驗結(jié)果及分析
基準水泥 300g，水 87g。SM-M摻量對混凝土性能的影響
原材料：水泥為基準水泥，砂的細度模數(shù)為2.7，石子為碎石，粒徑5－20mm。混凝土配合比：水泥：中砂：碎石：水＝335：769：1105：196
三、SM-M的特點和應用領域
與萘系減水劑相比，改性三聚氰胺高效減水劑的優(yōu)點是：
減水率高、增強作用顯著;
引氣作用小;
硫酸鈉含量低;
對膠凝材料品種適應性強。（1）SM-M減水劑為非引氣減水劑，能夠提高混凝土致密程度，提高混凝土或砂漿的抗?jié)B能力。
（2）該減水劑在混凝土中的摻量（折固）為水泥重量的0.3~1%，可以配制早強、高強混凝土等。（3）用于非金屬耐磨地坪材料，自流平砂漿及自流平彩色砂漿中。
（4）適用于蒸養(yǎng)制品生產(chǎn)。
（5）用于地磚制造的光亮劑。（6）用于石膏制品中，提高表面光潔度。
（7）對鋁酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥適應性好，尤其適宜配制低水泥用量的耐火澆注料。
（8）作為油井水泥的高效分散劑應用于固井工程。
（9）適合于清水混凝土。
（10）在低溫下也無沉淀產(chǎn)生，有利于冬季施工配制防凍劑。
四、工程應用
1. SM-M在預制盾構(gòu)管片中的應用
（1）盾構(gòu)管片混凝土的基本要求
①抗壓強度設計等級C50，要求早強，即在蒸汽養(yǎng)護條件下滿足12h一次模具周轉(zhuǎn)。
②坍落度30～80mm。
③構(gòu)件幾何尺寸偏差要求高。比如盾構(gòu)管片的幾何尺寸偏差要求小于1mm。
④構(gòu)件外觀質(zhì)量要求高，實際要求達到清水混凝土的標準，即要求棱角完整無磕碰、外觀光亮顏色均勻一致、表面致密氣泡少。
⑤由于振搗工藝強烈，混凝土必須有良好的觸變性，分層、離析和泌水小。
⑥體積穩(wěn)定性好，耐久性要求高，表面干縮裂縫少、混凝土抗?jié)B性要求高，有的還有耐腐蝕要求。（2）SM-M和萘系、聚羧酸系高效減水劑應用效果對比
減水率：聚羧酸鹽高效減水劑 > 改性三聚氰胺高效減水劑 > 萘系。
折固摻量：聚羧酸鹽——0.12%；
SM-M ——0.48%；
萘系——1.0% （C50管片混凝土）使用聚羧酸鹽高效減水劑，混凝土粘聚性和保水性也很好，沒有離析和泌水現(xiàn)象，構(gòu)件外觀也能作到色澤均勻一致，但是光亮感稍差，氣泡多。
聚羧酸鹽高效減水劑管片混凝土外觀
使用改性三聚氰胺高效減水劑后：
凝土粘聚性和保水性好，沒有混凝土離析和泌水現(xiàn)象；
件外觀色澤均勻一致，有光亮感；
泡少，滿足清水混凝土標準要求。
SM-M管片混凝土外觀
2. SM-M在防凍劑中的應用
1. SM-M硫酸鈉含量小于4%；
2. 在-10℃下儲存不會產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象；
3. 減水率高；
4. 混凝土在負溫下強度發(fā)展快；
5. 用SM-M減水劑復合適量引氣劑，可直接配制-5℃混凝土防凍劑。
6. 可以用SM-M減水劑全部代替防凍劑中的高濃萘系產(chǎn)品，也可以與萘系高效減水劑復合使用（只代替25%左右），以提高混凝土粘聚性、保水性。
五、結(jié)論
1、聚氰胺高效減水劑（SM-M）和現(xiàn)有的萘系高效減水劑成本相當，但性能更為優(yōu)良;
2、統(tǒng)三聚氰胺高效減水劑相比，摻量明顯降低，性能大幅度提高。
3、-M的保塑能力和減水率與氨基磺酸鹽高效減水劑相當，但成本更低。
4、較高的性能價格比。
