石膏是一種廣泛分布的礦物,其化學(xué)成分為二水(CaSO4·2H2O)。其自然形成的晶體在純凈狀態(tài)下呈白色,但由于含有雜質(zhì),也可能呈現(xiàn)黃色、紅色、棕色等顏色。石膏硬度低(2級),在莫氏硬度尺度上僅次于滑石,此外,石膏在水中的溶解性低,在濕潤環(huán)境中相對穩(wěn)定。石膏的形成與沉積通常與蒸發(fā)巖相聯(lián)系,常在海水或鹽湖的蒸發(fā)過程中形成,主要集中在擁有古老鹽湖和淺海沉積環(huán)境的地區(qū)。
石膏的應(yīng)用范圍廣泛,從建筑材料(如石膏板和石膏粉)到雕塑材料,再到作為土壤改良劑(改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤的透氣性和水滲透,提供植物必需的鈣和硫營養(yǎng)成分,幫助緩解土壤鹽堿化),甚至在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域也有一席之地 [2]。其中,石膏板因其優(yōu)佳的隔音、防火性能,以及施工簡便等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代建筑中被廣泛使用。
石膏的主要成分,但也以無水形式或半水合形式(CaSO4·?H2O,即石膏石)存在。無水在自然界中較為罕見,而石膏石則是石膏加熱到一定溫度后失去部分水分形成的。無水和半水合在化學(xué)性質(zhì)上與石膏有所不同,尤其是在水合能力和熱穩(wěn)定性方面。石膏在加熱至100-150°C時(shí)轉(zhuǎn)化為半水,即石膏石,這一變化是可逆的,因此在建筑行業(yè)中被利用來制造石膏板和石膏制品。
石膏粉是石膏經(jīng)過研磨和加工后形成的粉末狀物質(zhì),常用于建筑抹灰、雕塑、制作裝飾線條等。在建筑抹灰中,石膏粉可以提供光滑細(xì)膩的表面,同時(shí)具有一定的透氣性,有利于室內(nèi)空氣品質(zhì)的維持。除此之外,石膏粉還因其快速凝固的特性被用于造型和修補(bǔ)工作,如修補(bǔ)墻面的小洞和裂縫,或在藝術(shù)領(lǐng)域內(nèi)制作細(xì)致的雕塑和裝飾品。