针对国产聚羧酸盐高效减水剂（PCS）普遍存在的容易泌水离析、适应性差等性能缺陷及在研究中缺少基础理论指导的情况，本课题研究了PCS在水泥颗粒表面吸附行为的微观机理及与结构和性能相关性的研究。首先研究了PCS分子中主链和聚乙二醇支链的大小和连接方式以及羧基、磺酸基、羟基等对减水剂性能的影响，主要从减水率、净浆流动度、缓凝时间、坍落度损失等表征减水性能，从PCS在水泥颗粒表面的吸附量、吸附层厚度等表征PCS的吸附行为及作用机理，用抗压强度及耐折强度表征这些影响因素对力学性能的影响。通过研究掌握了主链、支链的大小及其连接方式及不同侧基对减水剂性能影响的规律，揭示了其在水泥颗粒表面上吸附行为及其作用机理，获得了不同结构类型PCS减水剂与混凝土性能之间的关系。在研究结果的基础上，研究并开发了含有苯环、环糊精、降解淀粉、壳聚糖等链节或侧基的减水剂，其性能特点是具有超常的缓凝能力及较高的力学强度。同时根据研究结果设计合成了两性PCS，研究发现两性PCS具有良好的缓凝和抗泥效果。这些结果不仅验证了本研究所得的结论，而且扩大了减水剂的类型和原料来源。
通过本项目的研究，揭示了PCS的化学结构对其应用性能的影响的规律，揭示了PCS在水泥颗粒表面的吸附行为和作用机理，建立了PCS分子结构与其在水泥颗粒表面的吸附型为及与水泥浆、混凝土性能的相关性。在此基础上，揭示国内PCS性能缺陷的结构根源，掌握依靠调整