本文基于热力学理论研究了石膏在不同温度和水蒸汽分压下的脱水机理和脱水产物,采用多元非线性拟合计算了CaSO₄·nH₂O相的标准摩尔吉布斯自由能,建立了CaSO₄·nH₂O的标准摩尔吉布斯自由能随温度和结晶水含量变化的多项式方程。热力学计算表明,在水蒸汽分压低、温度高的区域,石膏直接脱水成可溶性无水石膏（CaSO₄·nH₂O→γ-CaSO₄）。随着水蒸汽分压的升高,石膏在脱水时先生成γ-CaSO₄,然后再吸附水蒸汽水化生成半水石膏（β-CaSO₄·0.5H₂O）,整个脱水过程可表示为CaSO₄·2H₂O→CaSO₄→β-CaSO₄.0.5H₂O,随着水蒸汽分压进一步的增加,石膏脱水生成半水石膏（CaSO₄·2H₂O→β→CaSO₄·5H₂O）,在温度低、水蒸汽分压高的区域石膏是稳定相,不发生脱水反应。此外,用分子动力学模拟计算表明可溶性无水石膏（γ-CaSO₄）在高湿度的环境下吸附吸为,计算结果证实可溶性无水石膏在高湿度的空气中会水化生成CaSO₄·0.67H₂O相。