本书分为两个篇章, 上篇包括α石膏产品应用、材料、实验测定、耐水性与强度、耐水复合石膏试验及特殊试验、补强增韧耐水性复合石膏的研究、高耐水抹面复合石膏的配制及工程应用, 下篇包括磷石膏原料及净化处理、媒晶剂、α磷石膏制备方法及检测、杂质对磷石膏水化硬化性能的影响、α磷石膏的凝结膨胀性能研究测定、粒度对α高强石膏的凝结膨胀性能的影响、混水率对α高强石膏的凝结膨胀性能的影响、外加剂对高强石膏的凝结膨胀性能的影响等内容。
我国天然石膏储量800亿t，位居世界首位。长期以来，天然二水石膏和天然硬石膏除被用作水泥的调凝剂（占水泥质量的3%-5%）外，天然二水石膏还被煅烧成为半水石膏，用以生产纸面石膏板、石膏装饰线条、石膏装饰配件、模型石膏等产品。
改革开放以后，石膏产业迎来大发展。我国水泥年产量从1995年的4.1亿t开始，几乎每年增加1亿t，石膏在水泥中的用量从1995年的约1200万t/a，增加到如今的约1亿t/a。而半水石膏的需求量也因房地产的快速发展而逐年提升，每年可消耗1.2亿t各类石膏。这两个方面需求量的直线上升，使得天然石膏出现供不应求的局面。人们开始重视资源化利用工业副产石膏，以缓解天然石膏的供求矛盾，减少因工业副产石膏的大量堆存带来的耕地减少、环境污染和发生安全事故等方面的危害。
我国工业副产石膏包括烟气脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏、盐石膏、氟石膏、钛石膏、镍石膏、铬石膏、铜石膏、硼石膏、芒硝石膏、酒石酸石膏和乳酸石膏等。其中，烟气脱硫石膏和磷石膏的副产量最大，资源化利用的任务最艰巨。
2017年我国工业界开始进行环境整治，尤其是要求燃煤电厂、钢铁厂实施烟气除硫以控制烟气向大气中排放的三氧化硫量，脱硫石膏的副产量从每年数百万吨，三年间就跃升到8000万t/a。采用湿法脱硫工艺装置产生的脱硫石膏以二水石膏为主，资源化应用相对较容易。目前，烟气脱硫石膏实现了完全被消纳的良好局面。
磷石膏的资源化安全应用一直是很大的难题。我国是磷肥大国，磷肥年产量近1700万t，云、贵、川、鄂等省为磷肥主要产地。每生产1t磷肥，副产5t磷石膏，我国磷肥行业每年副产磷石膏约8000万t。由于磷石膏资源化处置率低（30%左右），除每年新增量外，尚有超过8亿t的堆存量。磷石膏的堆存不仅占用大量土地，对空气、水质和土壤产生一定程度的污染外，也很易因溃坝、山体滑坡等灾害给堆存地附近的居民带来安全隐患。
为落实《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》和《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》，生态环境部会同有关部门，根据各省份推荐情况，综合考虑城市基础条件、工作积极性和国家相关重大战略安排等因素，确定了“十四五”时期开展“无废城市”建设的城市名单。云、贵、川、鄂等磷肥主要产地的城市几乎都在该名单中。“无废城市”的建设，加快了磷石膏资源化安全高效应用的步伐。
2021年1月，中国建筑材料联合会发布“全力推进碳减排，提前实现碳达峰——推进建筑材料行业碳达峰、碳中和行动倡议书”。倡议书认为，建筑材料行业是我国碳排放较大的行业之一，采取切实有力措施，全力推进碳减排工作，提前实现碳达峰，为国家总体实现碳达峰预定目标和碳中和愿景作出积极贡献，是建筑材料行业必须履行的社会责任和应尽的义务。
由于煅烧温度低，原材料在煅烧过程中不会分解出二氧化碳，石膏作为胶凝材料使用的碳排放量较低。据测算，石膏基建筑材料的碳排放量只有水泥基建筑材料的1/4左右。当然，石膏与水泥相比，强度较低、耐水性差，但石膏也因有表观密度较小、保温隔热性好、吸释水性好等特性，成为调节室内空气相对湿度不可替代的材料。再者，石膏行业的研究者正在通过煅烧工艺的改进和外加剂的研制，努力提高石膏基胶凝材料的强度和耐水性。
当前，我国建筑材料行业“碳达峰”和“碳中和”目标任务的实现时间十分紧迫。工业副产石膏特别是磷石膏的资源化安全高效利用的任务亦十分紧迫。《α型高强石膏应用和概述》一书的面世，必将助我国“双碳”目标任务的实现和磷石膏的资源化安全高效利用一臂之力。
滕朝晖，高级工程师，长期从事建材外加剂生产、应用、研发工作；现任山西省建筑材料工业设计研究院有限公司建筑材料技术研究专员、煤炭工业太原设计研究院有限公司科技委技术专家；兼任郑州大学、太原理工大学、山西大学研究生校外兼职导师，山西省建材工业协会砂浆分会秘书长，晋城市中小企业科技特派员，山西省海绵城市专家和绿色建筑专家，中国建筑材料工业规划研究院固废利用研究中心智库成员，中国散装水泥推广发展协会专家委员，中国建筑材料联合会石膏建材分会专家顾问；发表论文80余篇，合编多本专业图书，是多项标准的主要起草人。
张庆盈，现任山东阿尔法石膏有限公司总工程师，长期从事智能制造装备和新材料科学的研究与开发；曾参与国内大型12000吨水压机设计制造，国内一套全自动阿尔法高强石膏生产线设计制造；现有专利技术50余项，致力于工业副产石膏和天然石膏制备a型石膏、B型石膏的材料技术研究，以及生产半水石膏工艺、装备制造、生、市场应用推广工作。
张艳辉，工程师，高级技师，长期从事石膏建材生产、应用、研发工作；现任信发集团环保建材有限公司党支部书记、生产厂长，兼任中国建筑材料联合会第六届理事会理事，石膏分会副理事长，多次获得全国石膏行业先进个人等荣誉称号；多次参与建筑石膏粉、纸面石膏板、轻钢龙骨等国家相关标准的修订工作等；主导并申报了4项发明专利，10余项国家实用新型专利。
目 录
上篇 α型高强石膏应用
1 α型石膏产品应用
1.1 α型高强石膏
1.2 高强石膏三维集成数字化装配式建筑建材
1.3 α型磷石膏陶瓷模具
1.4 α型磷石膏防火门芯填料
1.5 α型石膏架空活动地板
1.6 α型磷石膏功能性填料
1.7 α型石膏型精密铸造
1.8 α型石膏基船舶电缆密封材料
1.9 α型磷石膏改性胶凝材料及充填技术
1.10 α型石膏制水泥
1.11 α型石膏3D打印材料
1.12 α型磷石膏基充填骨料
1.13 α型预铸式玻璃纤维增强石膏板（GRG）
1.14 α型石膏模袋
1.15 α型石膏土壤固化剂水稳材料
2 α型高强石膏基材料
2.1 α型高强石膏基保温材料
2.2 α型高强石膏基耐水材料
3 α型高强石膏基材料试验测定
3.1 试验材料
3.2 试验流程
3.3 仪器设备与测试方法
4 α型高强石膏耐水性与强度
4.1 可再分散乳胶粉的作用
4.2 有机硅防水剂的作用
4.3 STMP的作用
4.4 石膏耐水机理
5 α型高强耐水复合石膏试验
5.1 概述
5.2 原材料
5.3 试验方法
5.4 试验配合比设计及试验结果
6 特殊耐水石膏
6.1 概述
6.2 原材料
6.3 试验方法及步骤
6.4 试验结果及分析
7 补强增韧耐水复合石膏
7.1 概述
7.2 原材料
7.3 试验方法
7.4 试验结果与分析
8 高耐水抹面复合石膏
8.1 概述
8.2 原材料
8.3 实验室配合比设计及试验结果
8.4 工程应用
8.5 工程应用实况
下篇 α型高强石膏概述
9 磷石膏原料
10 磷石膏净化处理
10.1 磷石膏预处理
10.2 磷石膏净化处理对形成α型高强石膏的影响
10.3 预处理对磷石膏相变过程的影响
10.4 预处理对α型高强石膏晶体形态的影响
10.5 预处理对α型高强石膏形成与形态的影响机理
10.6 磷石膏净化处理对α型高强石膏晶形的影响
11 媒晶剂
11.1 无机盐类媒晶剂
11.2 有机酸（盐）类媒晶剂
11.3 表面活性剂类媒晶剂
11.4 预处理对α型高强石膏晶形调控的影响
11.5 α型高强石膏晶体形态与抗压强度的关系模拟
12 α型高强石膏制备方法
12.1 常压水热法制备α型高强石膏
12.2 天然石膏制备α型高强石膏
12.3 蒸压法制备α型高强石膏
12.4 盐溶液法制备α型高强石膏
12.5 液相法制备α型高强石膏
12.6 α型高强石膏制备机理
12.7 α型高强石膏的水化硬化
13 α型高强磷石膏检测
14 杂质对磷石膏水化硬化性能的影响
14.1 不同酸对α型高强石膏水化硬化性能的影响
14.2 微观机理分析
14.3 影响α型高强石膏性能的因素分析
15 α型磷石膏凝结膨胀性能研究测定
16 α型高强石膏凝结膨胀率系统研究
16.1 原材料
16.2 试验仪器和设备
16.3 试验方法
17 粒度对α型高强石膏凝结膨胀性能的影响
17.1 试样中使用材料的粒度分布
17.2 粒度对α型高强石膏基本性能的影响
17.3 粒度对α型高强石膏凝结时间的影响
17.4 粒度对α型高强石膏抗折强度的影响
17.5 粒度对α型高强石膏凝结膨胀性能的影响
17.6 粒度对α型高强石膏凝结膨胀的影响
18 混水率对α型高强石膏的凝结膨胀性能的影响
18.1 混水率对α型石膏性能的影响研究
18.2 混水率对α型高强石膏凝结膨胀率的影响机理
19 外加剂对α型高强石膏凝结膨胀性能的影响
19.1 缓凝剂对α型高强石膏凝结膨胀性能的影响
19.2 减水剂对α型高强石膏凝结膨胀性能的影响
参考文献
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