建筑石膏
2. 建筑石膏
熟石膏（CaSO4﹒1/2H2O）—— 也称熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的，根据内
部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏。
将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到β型半水石膏和α 型半水石膏。
α型半水石膏和β型半水石膏相比，其结晶颗粒较粗，比表 面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因 此又称为“高强石膏”。
一．我国石膏矿的分布
地区 储量
特点
华东区
最大
矿床品质不好。
中南区
较少
熟石膏及其制品的生产规模位居全国前列， 应城的纤维石膏占全国纤维石膏的60％。
华北区
不大
地质赋存状态较有优势，多数为露天开采的 矿床，采掘成本低，投资少。
西北区 西南区
青海、甘肃两省 多为露天矿床。该区的熟石膏及制品在全国 的石膏储量大 占有相当份额。
筑石膏：
CaSO4 2H2O
124C蒸压
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
二水石膏
凝结硬化
α型半水石膏
建筑石膏的凝结硬化
1. 建筑石膏的水化反应
建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随
着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后
进一步产生和发展强度而硬化。
建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：
透明石膏：片状结晶，无色透明、有时略带浅色、呈玻璃光泽； 纤维石膏：纤维状结晶，丝绢光泽； 雪花石膏：细粒块状，白色半透明； 普通石膏：致密粒状，不纯净，光泽较暗； 土石膏：不纯净，有粘土混入物，杂质较多呈土状。
等级 CaSO4·2H2O （％）
表1-1 二水石膏等级
一
二
三
≥95 94～85 84～75
甘肃省武威矿 32.00 44.00
19.80 96.46 70.65 83.55
江苏省பைடு நூலகம்京矿
0.32 0.50 0.50
20.21 96.62 66.42 82.32
三．天然硬石膏
天然硬石膏主要是由无水硫酸钙所 组成的沉积岩石。在天然硬石膏中有时含 有5～10％以上的二水石膏。天然硬石膏 纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而 呈暗灰色，有时带红色或蓝色。玻璃光泽 ，解理面呈珍珠光泽。硬石膏的单晶体呈 等轴状或厚板状，集合体常呈块状或粒状 ，有时为纤维状。我国有丰富的天然硬石 膏资源，仅江苏省南京硬石膏矿储量就有 11亿吨。
CaSO4
1 2
H2O
1
1 2
H2O
CaSO4
2H
2O
生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。 二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和 溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行， 直至半水石膏全部水化生成二水石膏。
随着水化的不断进行
2. 建筑石膏的凝结
四川省为主 熟石膏工业有自成一体的特点。
东北区
少
建筑石膏制品厂不多，其石膏消费来源主要
是西北和华北的建筑石膏。
二．天然二水石膏
图1-1 石膏的晶体结构
图1-2 石膏的SEM图片 （双晶燕尾状）
二．天然二水石膏
图1-3 石膏的SEM图片（薄板状、柱板状）
二水石膏等级的划分
➢ 按物理性质通常分为五类：
天然石膏矿
天然二水石膏(CaSO4·2H2O) 简称石膏（最常见），质
地松软，故又称为软石膏。纯 洁的石膏是透明无色或白色， 但天然石膏常杂质就呈灰、褐 、赤色或灰黄色及淡红色等各 种颜色。
天然无水石膏(CaSO4)
质地较硬，故又称为 硬石膏。一般为白色， 也有透明无色的。如混 有杂质，则呈浅蓝、浅 灰或浅红色。
必须理解的是，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进 技术行指标的，贯穿于整个凝结硬化全过程。
建筑石膏的性能特点
1. 凝结硬化速度快
建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间仅为 10min左右，终凝时间不超过30min，这对于普通工程施工操作 十分方便。需要操作时间较长时，可加入适量的缓凝剂，如硼 砂、亚硫酸盐酒精废液等。
20.76
CaSO4·2H2O
最大 最小 平均
99.9 65 85.3
山西省太原西山矿 31.75 44.17 1.34 0.14 0.18 0.98 19.69 94.36
82.56
湖南省平江矿 32.27 46.13
20.65 99.05
广东省兴宇矿 32.86 46.66
16.56 96.08
四 74～65
五 64～55
➢ 按CaO含量推算的称钙值：
取
其
中
最
➢ 按SO3含量推算的称硫值：
小
值
作
为
定
➢ 按结晶水含量推算的称水值：
级 依
据
我国主要石膏矿床的化学成分
表1-2 我国石膏的化学成分（％）
矿床
湖北省应城矿
化学成分
CaO SO3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO H2O
32.40 45.17
专题四工业废石膏的利用课件
一．我国石膏矿的分布 二．天然二水石膏 三．天然硬石膏 四. 石膏原料及生产 五. 工业副产石膏
（1）磷石膏
（2）氟石膏
（3）排烟脱硫石膏（FGD）
（4）其它副产石膏
石膏是一种应用历史悠久的材料，它与石灰、水泥并列 为无机胶凝材料中的三大支柱。石膏是一种多功能气硬性 胶凝材料，也是使用历史最悠久的胶凝材料之一。
在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。
生产
3. 建筑石膏的生产
生石膏在常压下煅烧加热到107℃~170 ℃ ，可得到β型建筑
石膏：
二水石膏
β型半水石膏
107C ~170C常压
1
1
CaSO4 2H2O
CaSO4 2 H2O 1 2 H2O
生石膏在124 ℃ 、1.3大气压条件下压蒸加热，可得到α型建
随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断 减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大 ，可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结”。
3. 建筑石膏的硬化
石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互 交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分 完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的“硬化” 。
四 石膏的原料及生产
1. 原料
石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水 不同时可形成多种性能不同的石膏。
根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：
硬石膏（CaSO4）—— 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。也称无水石 膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的重要辅助原料 。 天然石膏（CaSO4﹒2H2O）—— 也称生石膏或二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是生产建 筑石膏的主要原料。