简述建筑石膏的硬化机理

建筑石膏与适量水混合，最初呈可塑浆体，随后迅速失去可塑性并产生强度，最终形成坚硬固体。这一过程的实质是浆体内部发生了一系列物理和化学变化。

首先，半水石膏溶解于水，快速形成不稳定的饱和溶液，随即与水反应生成二水石膏，即水化过程，其反应式为：CaSO₄・0.5H₂O + 1.5H₂O → CaSO₄・2H₂O 。由于水化产物二水石膏的溶解度远小于 β 型半水石膏（仅为其 1/5），β 型半水石膏的饱和溶液对于二水石膏而言成为过饱和溶液，进而逐渐形成晶核。当晶核增长至某一临界值后，二水石膏结晶析出，溶液浓度随之降低，促使新一批半水石膏继续溶解和水化。如此循环往复，直至 β 型半水石膏完全消耗。

随着水化反应的持续进行，二水石膏生成量不断增多，水分逐渐减少，浆体开始失去可塑性，此为初凝。此后，浆体进一步变稠，颗粒间摩擦力与黏结力增大，并开始产生结构强度，即表现为终凝。在此期间，晶体颗粒逐渐长大、连生且相互交错，使浆体强度持续增长，直至剩余水分完全蒸发，强度才停止发展。