我国天然石膏资源被过度开采而竭尽枯竭,然而工业副产石膏堆积如山,不仅占用了大量的土地,同时对生态环境带来了巨大的破坏。如何将工业副产石膏变废为宝,实现产品的高附加值是近些年研究热点。本文以工业副产石膏为原料,利用水热法制备半水硫酸钙晶须,为了避免晶须溶于水而导致晶须破坏问题,进而采用无机改性剂对晶须表面进行防水改性处理。将硫酸钙晶须掺入石膏基体中,利用硫酸钙晶须对石膏基体进行性能增强。并对硫酸钙晶须进行微观测试,对石膏基复合材料进行基本性能测试和微观形貌与物相组成进行检测,得出以下主要结论:（1）用脱硫石膏制备半水硫酸钙晶须研究中,以温度和保温时间为变量。研究结果表明,随着实验温度的提高,晶须由板柱状逐渐转变为条状,温度为120℃时长径比最大为36左右。随着保温时间的增长,晶须由板柱状逐渐转变为条状再由条状逐渐为短柱状,保温时间为35min时长径比最大。（2）用磷石膏制备半水硫酸钙晶须研究中,设计正交试验探究制备晶须的最优条件,通过直观分析和方差分析得出最优条件为温度130℃,保温30min,转速50r/min,浓度为5%。（3）复合改性介质体积比和改性剂种类是影响改性工艺的显著性因素,改性剂在复合介质中的溶解度直接影响着最终表面改性产物层的性能。单掺15%氟化钠或海藻酸钠、复合介质体积比29:1、改性时间5min时,改性半水硫酸钙晶须在水中溶解度降低并且能够保持晶体结构和性能的稳定。（4）随着硫酸钙晶须掺量的增加,三种石膏基复合材料的凝结时间均缩短,气孔率都先降低后上升。天然石膏基复合材料在硫酸钙晶须掺量为15%时力学性能最优,抗折强度和抗压强度较空白样分别增长31.6%和10.7%。脱硫石膏基复合材料在硫酸钙掺量为10%时力学性能最优,抗压强度较空白样提高18.5%。磷石膏基复合材料在硫酸钙晶须掺量为15%时力学性能最优,抗折强度较空白样提高98.3%。