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摘 要：目前常用的石膏胶凝材料有建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥、高温燃烧石膏等。建筑石膏，主要用于制作石膏建筑制品。
关键词：石膏；建筑工程；应用
建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料。其产品标记顺序为：产品名称、抗折强度、标准号。例如，抗折强度为2.5MPa的建筑石膏标记为：建筑石膏2.5 GB9776。在房屋建筑工程中，建筑石膏是一种应用广泛的工程材料，主要用于配制石膏抹面灰浆、石膏砂浆、石膏混凝土、制作各种石膏制品。
一、建筑石膏的凝结与硬化
1.1建筑石膏凝结与硬化过程
建筑石膏加水后可调制成具有可塑性的浆体，而且该浆体会很快失去塑性而产生凝结，并硬化成为具有一定强度的固体。建筑石膏拌水后形成流动的可塑性胶凝体，并开始溶解于水中，很快形成饱和溶液，溶液中的半水石膏与水反应生成二水石膏，由于二水石膏在常温下的溶解度仅为半水石膏溶解度的1/5,故二水石膏胶体微粒将从溶液中析出，并促使一批新的半水石膏溶解和水化，直至半水石膏全部转化为二水石膏。在这个过程中，浆体中的水分因水化和蒸发而逐渐减少，浆体变稠而失去流动性，可塑性也开始下降，称为石膏的初凝。随着水分蒸发和水化的继续进行，微粒间摩擦力和粘结力逐渐增大，浆体完全失去可塑性，开始产生结构强度，则称为终凝。随着晶体颗粒不断长大、连生、交错，使浆体逐渐变硬产生强度，即为硬化。
上述建筑石膏凝结硬化过程很快，其终凝时间不超过30 min，在室内自然干燥的条件下，一星期左右完全硬化，所以施工时根据实际需要，往往加入适量的缓凝剂。
1.2建筑石膏凝结与硬化理论
建筑石膏的凝结与硬化机理很复杂，但其硬化理论主要有两种，一是结晶理论(又称溶解一沉淀理论)；一是胶体理论(又称局部反应理论)。
按照结晶理论，建筑石膏的凝结硬化过程可分为三个阶段，即水化作用的化学反应阶段，结晶作用的物理变化阶段和硬化作用的强度增强阶段。其凝结硬化机理可表述为：半水石膏加水拌和后很快溶解于水，并生成不稳定的过饱和溶液；溶液中的半水石膏经过水化反应而转化为二水石膏。因为二水石膏比半水石膏的溶解度要低(20℃时，以CaSO4计，二水石膏为2.05g／L，a型半水石膏为7.06g／L,β型半水石膏为8.16g／L)，所以二水石膏在溶液中处于高度过饱和状态，从而导致二水石膏晶体很快析出。二水石膏晶体的析出，破坏了原有半水石膏溶液的平衡状态，使半水石膏进一步溶解。如此不断地进行半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏全部水化为止。在石膏水化进行的同时，浆体中的自由水分也因水化和蒸发而逐渐减少，从而使得浆体逐渐变稠，结晶颗粒之间的距离减小，在范德华分子力等的作用下而形成凝聚结构。此外，由于二水石膏晶粒之间通过结晶接触点以化学键相互作用而形成结晶结构，浆体开始失去可塑性(即达到初凝)。之后，浆体继续变稠，晶体生长，晶体之间的磨擦力、粘结力增加，并开始相互搭接交错，形成结晶结构网，并产生结构强度，浆体失去可塑性(即为终凝)。此后，晶体颗粒继续长大并交错共生，直至水分完全蒸发，结构强度得以充分增长，这个过程即为硬化过程。其实，石膏浆体的凝结与硬化过程是交错进行的连续过程。
由于半水石膏完全水化的理论需水量是18.6％，而实际用水量远大于此，通常普通建筑石膏(p型半水石膏)水化时的用水量一般为60％～80％。因此，未参与水化的多余水分蒸发后在石膏硬化体内会留下大量的孔隙，从而使其密实度和强度都大大降低。通常其强度只有7.0～10.0MPa。
对于高强石膏(a型半水石膏)，由于其水化时的用水量较低(为35％～45％)，只是建筑石膏用水量的一半，因此其硬化体结构较密实，强度也较高(可达24.0～40.0MPa)。
二、建筑石膏的技术性质与应用
建筑石膏初凝和终凝时间都很短，为便于使用，需降低其凝结速度，可加入缓凝剂。建筑石膏水化反应的理论需水量只占半水石膏质量的18.6％。在使用中为使浆体具有足够的流动性，通常加水量可达60％～80％，因而，硬化后，由于多余水分的蒸发，在内部形成大量孔隙，孔隙率可达50％～60％，导致与水泥相比强度较低，表观密度小。
由于石膏制品的孔隙率大，因而导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内的温度和湿度。同时石膏制品质地洁白细腻，凝固时不像石灰和水泥那样出现体积收缩，反而略有膨胀，可浇筑出纹理细致的浮雕花饰，所以是一种较好的室内饰面材料。但石膏制品的耐水性和抗冻性较差，不宜用于潮湿部位。为提高其耐水性，可加入适量的水泥、矿渣等水硬性材料，也可加入氨基、密胺、聚乙烯酸等水溶性树脂，或沥青、石蜡等有机乳液，以改善石膏制品的孔隙状态和孔壁的憎水性。另外，建筑石膏制品在遇火灾时，二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，并在表面形成蒸汽幕和脱水物隔热层，并且无有害气体产生，所以具有较好的抗火性能。建筑石膏在运输及贮存时应注意防潮，所以贮存期超过3个月应重新进行质量检验，以确定其等级。
三、石膏装饰制品
3.1装饰石膏板 装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺加适量纤维增强材料和外加剂等材料后加水搅拌而成的均匀料浆，再经浇注、干燥模制而成的板材。根据其表面状态及性能的不同，装饰石膏板又分为平板、孔板、浮雕板、防潮平板、防潮孔板和防潮浮雕板等多个品种。
3.2艺术装饰石膏制品 艺术装饰石膏制品包括浮雕艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱饰、灯座、花饰、雕塑等。它是以建筑石膏为主要原料，掺入适量外加剂和增强纤维，并加水拌和成料浆，再经浇注成型和干燥硬化模制而成的石膏制品。其产品形状与花色丰富，仿真效果好，成本低且制作安装方便，可满足建筑物对室内装饰部件的各种外观要求。经过适当的防水处理后，还可制成满足室外装饰要求的各种艺术装饰制品。
四、结束语
根据建筑石膏的上述性能特点，它在建筑上的主要用途有：制成石膏抹灰材料、各种墙体材料(如纸面石膏板、石膏空心条板、石膏砌块等)，各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕塑制品等。
参考文献
[1]齐亚南 编著.现代建筑装修工程常用材料与工程施工，清华大学出版社，2006年10月.
[2]胡雨霞 编著.建筑装饰创新材料应用.中国电力出版社，2009年09月.
关键词：石膏；建筑工程；应用
建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料。其产品标记顺序为：产品名称、抗折强度、标准号。例如，抗折强度为2.5MPa的建筑石膏标记为：建筑石膏2.5 GB9776。在房屋建筑工程中，建筑石膏是一种应用广泛的工程材料，主要用于配制石膏抹面灰浆、石膏砂浆、石膏混凝土、制作各种石膏制品。
一、建筑石膏的凝结与硬化
1.1建筑石膏凝结与硬化过程
建筑石膏加水后可调制成具有可塑性的浆体，而且该浆体会很快失去塑性而产生凝结，并硬化成为具有一定强度的固体。建筑石膏拌水后形成流动的可塑性胶凝体，并开始溶解于水中，很快形成饱和溶液，溶液中的半水石膏与水反应生成二水石膏，由于二水石膏在常温下的溶解度仅为半水石膏溶解度的1/5,故二水石膏胶体微粒将从溶液中析出，并促使一批新的半水石膏溶解和水化，直至半水石膏全部转化为二水石膏。在这个过程中，浆体中的水分因水化和蒸发而逐渐减少，浆体变稠而失去流动性，可塑性也开始下降，称为石膏的初凝。随着水分蒸发和水化的继续进行，微粒间摩擦力和粘结力逐渐增大，浆体完全失去可塑性，开始产生结构强度，则称为终凝。随着晶体颗粒不断长大、连生、交错，使浆体逐渐变硬产生强度，即为硬化。
上述建筑石膏凝结硬化过程很快，其终凝时间不超过30 min，在室内自然干燥的条件下，一星期左右完全硬化，所以施工时根据实际需要，往往加入适量的缓凝剂。
1.2建筑石膏凝结与硬化理论
建筑石膏的凝结与硬化机理很复杂，但其硬化理论主要有两种，一是结晶理论(又称溶解一沉淀理论)；一是胶体理论(又称局部反应理论)。
按照结晶理论，建筑石膏的凝结硬化过程可分为三个阶段，即水化作用的化学反应阶段，结晶作用的物理变化阶段和硬化作用的强度增强阶段。其凝结硬化机理可表述为：半水石膏加水拌和后很快溶解于水，并生成不稳定的过饱和溶液；溶液中的半水石膏经过水化反应而转化为二水石膏。因为二水石膏比半水石膏的溶解度要低(20℃时，以CaSO4计，二水石膏为2.05g／L，a型半水石膏为7.06g／L,β型半水石膏为8.16g／L)，所以二水石膏在溶液中处于高度过饱和状态，从而导致二水石膏晶体很快析出。二水石膏晶体的析出，破坏了原有半水石膏溶液的平衡状态，使半水石膏进一步溶解。如此不断地进行半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏全部水化为止。在石膏水化进行的同时，浆体中的自由水分也因水化和蒸发而逐渐减少，从而使得浆体逐渐变稠，结晶颗粒之间的距离减小，在范德华分子力等的作用下而形成凝聚结构。此外，由于二水石膏晶粒之间通过结晶接触点以化学键相互作用而形成结晶结构，浆体开始失去可塑性(即达到初凝)。之后，浆体继续变稠，晶体生长，晶体之间的磨擦力、粘结力增加，并开始相互搭接交错，形成结晶结构网，并产生结构强度，浆体失去可塑性(即为终凝)。此后，晶体颗粒继续长大并交错共生，直至水分完全蒸发，结构强度得以充分增长，这个过程即为硬化过程。其实，石膏浆体的凝结与硬化过程是交错进行的连续过程。
由于半水石膏完全水化的理论需水量是18.6％，而实际用水量远大于此，通常普通建筑石膏(p型半水石膏)水化时的用水量一般为60％～80％。因此，未参与水化的多余水分蒸发后在石膏硬化体内会留下大量的孔隙，从而使其密实度和强度都大大降低。通常其强度只有7.0～10.0MPa。
对于高强石膏(a型半水石膏)，由于其水化时的用水量较低(为35％～45％)，只是建筑石膏用水量的一半，因此其硬化体结构较密实，强度也较高(可达24.0～40.0MPa)。
二、建筑石膏的技术性质与应用
建筑石膏初凝和终凝时间都很短，为便于使用，需降低其凝结速度，可加入缓凝剂。建筑石膏水化反应的理论需水量只占半水石膏质量的18.6％。在使用中为使浆体具有足够的流动性，通常加水量可达60％～80％，因而，硬化后，由于多余水分的蒸发，在内部形成大量孔隙，孔隙率可达50％～60％，导致与水泥相比强度较低，表观密度小。
由于石膏制品的孔隙率大，因而导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内的温度和湿度。同时石膏制品质地洁白细腻，凝固时不像石灰和水泥那样出现体积收缩，反而略有膨胀，可浇筑出纹理细致的浮雕花饰，所以是一种较好的室内饰面材料。但石膏制品的耐水性和抗冻性较差，不宜用于潮湿部位。为提高其耐水性，可加入适量的水泥、矿渣等水硬性材料，也可加入氨基、密胺、聚乙烯酸等水溶性树脂，或沥青、石蜡等有机乳液，以改善石膏制品的孔隙状态和孔壁的憎水性。另外，建筑石膏制品在遇火灾时，二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，并在表面形成蒸汽幕和脱水物隔热层，并且无有害气体产生，所以具有较好的抗火性能。建筑石膏在运输及贮存时应注意防潮，所以贮存期超过3个月应重新进行质量检验，以确定其等级。
三、石膏装饰制品
3.1装饰石膏板 装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺加适量纤维增强材料和外加剂等材料后加水搅拌而成的均匀料浆，再经浇注、干燥模制而成的板材。根据其表面状态及性能的不同，装饰石膏板又分为平板、孔板、浮雕板、防潮平板、防潮孔板和防潮浮雕板等多个品种。
3.2艺术装饰石膏制品 艺术装饰石膏制品包括浮雕艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱饰、灯座、花饰、雕塑等。它是以建筑石膏为主要原料，掺入适量外加剂和增强纤维，并加水拌和成料浆，再经浇注成型和干燥硬化模制而成的石膏制品。其产品形状与花色丰富，仿真效果好，成本低且制作安装方便，可满足建筑物对室内装饰部件的各种外观要求。经过适当的防水处理后，还可制成满足室外装饰要求的各种艺术装饰制品。
四、结束语
根据建筑石膏的上述性能特点，它在建筑上的主要用途有：制成石膏抹灰材料、各种墙体材料(如纸面石膏板、石膏空心条板、石膏砌块等)，各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕塑制品等。
参考文献
[1]齐亚南 编著.现代建筑装修工程常用材料与工程施工，清华大学出版社，2006年10月.
[2]胡雨霞 编著.建筑装饰创新材料应用.中国电力出版社，2009年09月.