磷肥工业产生的副产物磷石膏的再利用问题亟待解决,将磷石膏烧制成半水石膏作为胶凝材料应用于建材行业是一个两全其美的办法,但是磷石膏中的各种杂质会对胶凝材料的性能产生诸多不利影响,探明磷石膏中杂质的作用效果和作用机理是解决磷石膏资源化问题的关键所在。本文从磷半水石膏和建筑石膏的性能差异出发,通过在建筑石膏中添加4种磷杂质（Ca3（PO4）2、Ca HPO4、Ca（H2PO4）2和H3PO4）和4种氟杂质（Ca F2、Na F、Na3Si F6和Na2Al F6）研究了磷石膏中杂质对石膏水化性能、工作性能和力学性能的影响。在此基础上进一步探究了杂质对石膏保水剂（HPMC）和蛋白类缓凝剂的影响,明确了杂质对石膏性能产生影响的机理。通过凝结时间、水化热、化学结合水、X射线衍射、离子浓度等测试研究了磷石膏中杂质对石膏水化过程的影响。结果表明:磷杂质表现出缓凝效果,延缓水化;氟杂质表现出促凝效果,促进水化。溶解度越高的杂质对石膏水化过程的作用效果越明显。当同时存在相同掺量的磷杂质和氟杂质时,杂质作用效果表现为促凝。石膏浆体中杂质离子与Ca2+发生了较强的化学结合,生成新的化合物。而且,磷杂质会影响蛋白类缓凝剂的作用效果,蛋白类缓凝剂中伯酰胺基团容易受到磷杂质的影响,失去与石膏中Ca2+结合形成螯合物的能力。通过保水率、流变以及流体力学半径测试研究了磷石膏中杂质对石膏浆体工作性的影响。结果表明:磷杂质和氟杂质对纯石膏的保水性和流变性能没有影响,磷杂质对HPMC改性石膏的保水性和流变性能有很大的负面影响,而氟杂质不产生影响。在含有磷杂质的溶液中HPMC发生了大的胶体缔合物解体的现象。通过抗折抗压强度、孔结构以及扫描电子显微镜测试研究了磷石膏中杂质对石膏力学性能与微观性能的影响。结果表明:磷杂质和氟杂质都使石膏的力学性变差,孔隙率增加,相同质量的氟杂质作用效果更明显。磷杂质的掺入使石膏晶体粗化,搭接减少;氟杂质使石膏同时产生了粗化的板状晶体和细小的棒状晶体。基于上述研究提出磷石膏中杂质对磷石膏基胶凝材料性能影响的作用机理:液相中磷杂质降低了石膏溶液的过饱和度,减缓了二水硫酸钙成核速率,可溶磷杂质与Ca2+结合生成Ca3（PO4）2沉淀,覆盖在晶核表面延缓水化进行,石膏晶体粗化,晶体间搭接减少,孔隙率增加。液相中氟杂质与Ca2+快速反应,加速了半水石膏的溶解,使溶液的过饱和度升高,加速结晶成核,促进水化的进行,晶体快速成核产生大量小的棒状晶体,但是由于水化速度过快造成浆体过早硬化,使一些半水石膏不能及时水化,在后续缓慢水化过程中逐渐长成板状晶体,孔隙率增加。