副产石膏是工业生产中由化学反应生成的以二水硫酸钙或无水硫酸钙为主要成分的废弃物。利用副产石膏生产建筑石膏粉,制备石膏基建筑材料是其有效利用途径之一。然而由于副产石膏中大量的杂质(Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、F^-、Cl-及磷酸盐)对其性能与应用的不利影响,使得副产石膏资源化利用率难以提高。二水石膏是石膏基建筑材料主要的水化产物,其结构与形貌是材料性能的主要决定因素,针棒状二水石膏晶体有利于紧密搭接,对制品抗折强度有利;短柱状二水石膏晶体有利于紧密堆积,对制品抗压强度有利。石膏基建筑材料的生产中,都会加入缓凝剂来提高施工可操作性,但缓凝剂的加入使得针棒状的二水石膏晶体变为板状、片状,导致晶体之间搭接程度降低、内部孔隙率增大、制品强度降低。本文利用XRD、SEM等测试表征方法,系统研究了Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、F^-、Cl-及PO₄^3-等离子种类与掺量,对二水石膏结晶结构、形貌的影响;研究了柠檬酸与三聚磷酸钠两种缓凝剂对建筑石膏的缓凝机理,并制备出一种高性能复合缓凝剂。结论如下:（1）Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Al³⁺等阳离子会选择性的吸附到石膏晶体（020）晶面,对其衍射峰强度及位置造成一定的影响,使其结晶度与晶面间距发生不同程度变化;相同掺量的K⁺、Mg²⁺、Al³⁺对石膏晶体（020）晶面衍射峰强度及位置偏移的影响作用排序为K⁺>Al³⁺>Mg²⁺,这是由于Mg²⁺与Ca²⁺离子半径最为接近、价态相同,Mg²⁺很可能代替Ca²⁺进入石膏晶格,对石膏晶体结构影响程度最小;（2）Na⁺、K⁺掺量大于1.0%时,出现少量片状的二水石膏晶体,这是由于Na⁺、K⁺会与石膏晶体表面Ca²⁺、SO₄^2-生成不稳定的复盐颗粒,附着在石膏晶体（020）晶面表面,复盐颗粒分解形成的二次硫酸钙,可以作为二水石膏晶种诱导石膏晶体在该方向的生长;而Mg²⁺、Al³⁺对针棒状的二水石膏晶体影响程度不大;（3）F^-、Cl-、PO₄^3-等阴离子会与晶体表面的Ca²⁺化学反应,生成CaF2、Ca3（PO4）2沉淀,覆盖在（111）晶面,抑制晶体c轴方向的生长,使针棒状的石膏晶体变为板状、片状、块状等不规则的晶体外形;而（020）晶面的相对生长速率变大,结晶度提高;相同掺量下,磷酸盐对石膏结晶结构与生长抑制作用的影响排序为PO₄^3->HPO₄^2->H₂PO₄^-;（4）柠檬酸与三聚磷酸钠的加入,都会使针棒状的石膏晶体变为长径比很小的厚板状、块状等疏松的晶体外形;二者的缓凝机理不同,XRD分析表明柠檬酸与石膏晶体表面的Ca²⁺络合反应生成稳定的络合物柠檬酸钙,覆盖在二水石膏晶体表面,抑制了二水石膏晶体的长大过程;而三聚磷酸钠与石膏晶体表面的Ca²⁺化学反应生成难溶的磷酸钙沉淀,覆盖在半水石膏晶体与二水石膏晶核的表面,抑制了半水石膏的溶解以及二水石膏临界晶核的形成过程,完全抑制了半水石膏的水化;（5）三种缓凝剂对建筑石膏缓凝效果排序为:柠檬酸>三聚磷酸钠>骨胶,骨胶对石膏硬化体的强度影响较小;正交试验得出的高性能复合缓凝剂配比为:柠檬酸0.06%、三聚磷酸钠0、骨胶0.2%,该复合缓凝剂在延长建筑石膏凝结时间的同时,石膏硬化体7d抗压强度不会降低。