石膏是一种广泛分布的矿物,其化学成分为二水(CaSO4·2H2O)。其自然形成的晶体在纯净状态下呈白色,但由于含有杂质,也可能呈现黄色、红色、棕色等颜色。石膏硬度低(2级),在莫氏硬度尺度上仅次于滑石,此外,石膏在水中的溶解性低,在湿润环境中相对稳定。石膏的形成与沉积通常与蒸发岩相联系,常在海水或盐湖的蒸发过程中形成,主要集中在拥有古老盐湖和浅海沉积环境的地区。
石膏的应用范围广泛,从建筑材料(如石膏板和石膏粉)到雕塑材料,再到作为土壤改良剂(改善土壤结构,增加土壤的透气性和水渗透,提供植物必需的钙和硫营养成分,帮助缓解土壤盐碱化),甚至在食品和医药领域也有一席之地 [2]。其中,石膏板因其优佳的隔音、防火性能,以及施工简便等优点,在现代建筑中被广泛使用。
石膏的主要成分,但也以无水形式或半水合形式(CaSO4·?H2O,即石膏石)存在。无水在自然界中较为罕见,而石膏石则是石膏加热到一定温度后失去部分水分形成的。无水和半水合在化学性质上与石膏有所不同,尤其是在水合能力和热稳定性方面。石膏在加热至100-150°C时转化为半水,即石膏石,这一变化是可逆的,因此在建筑行业中被利用来制造石膏板和石膏制品。
石膏粉是石膏经过研磨和加工后形成的粉末状物质,常用于建筑抹灰、雕塑、制作装饰线条等。在建筑抹灰中,石膏粉可以提供光滑细腻的表面,同时具有一定的透气性,有利于室内空气品质的维持。除此之外,石膏粉还因其快速凝固的特性被用于造型和修补工作,如修补墙面的小洞和裂缝,或在艺术领域内制作细致的雕塑和装饰品。