Сера в цементе может существовать в двух формах: первая — сульфат, являющийся основной формой, вносимый добавлением гипса в качестве замедлителя схватывания цемента. Вторая — сульфид. Добавление активных добавок также приводит к появлению некоторого количества сульфата и небольшого количества сульфида.
Стандарт на обычный портландцемент четко устанавливает, что время начального схватывания цемента не должно быть менее 45 минут, главным образом для того, чтобы цемент не схватывался слишком быстро во время смешивания, транспортировки, вибрации и кладки в строительстве, что в противном случае могло бы повлиять на строительные работы.
Однако избыточное содержание гипса снизит прочность затвердевшей цементной пасты и повлияет на прочность цемента. Согласно стандарту на обычный портландцемент, содержание сульфатов (выраженное в ТАК₃) в портландцементе, изготовленном из доменного шлака, не должно превышать 4%, а в других видах цемента — 3,5%.
Высокочастотная печь генерирует высокочастотное электромагнитное поле через колебательный контур электронной лампы, вызывая вихревые токи в образце, которые, в свою очередь, генерируют тепло, вызывая быстрый нагрев и плавление образца. При сжигании образца в высокочастотной печи содержащиеся в нем элементы серы окисляются с образованием диоксида серы, который подается в инфракрасный детектор с кислородом в качестве носителя. Диоксид серы обладает селективным поглощением инфракрасных лучей, с максимальной длиной волны поглощения, расположенной на 7,35 мкм, и подчиняется закону поглощения света, известному как закон Ламберта-Беера. Электрический сигнал, генерируемый инфракрасным детектором, усиливается, а затем обрабатывается компьютером для анализа данных, и, наконец, отображаются результаты анализа.
Высокочастотный инфракрасный анализатор углерода и серы ПЕНИ-X1CS: напряжение питания (220±5%) В, 50 Гц, оснащен электронными весами с точностью 0,0001 г. Диапазон анализа серы составляет от 0,00001% до 5%. Требуемая температура окружающей среды: 15–35 ℃.
Керамический тигель, предназначенный для анализатора углерода и серы, перед проведением анализа следует обжечь в муфельной печи при температуре 1200℃ в течение 4 часов, чтобы исключить влияние пустого тигля на результаты измерений. После охлаждения до комнатной температуры в сушилке его можно использовать в дальнейшем.
Для испытаний были выбраны следующие образцы: стандартный образец белого портландцемента ГСБ 08-1532-2003 (с содержанием триоксида серы 1,90% и содержанием серы 0,76%) и образец обычного портландцемента (с содержанием триоксида серы 2,84% и содержанием серы 1,14%). Масса образцов составляла 0,03 г, 0,05 г, 0,10 г и 0,15 г соответственно. В качестве флюсующих агентов были выбраны 2 г вольфрамо-оловянного флюса и 0,4 г чистого железного флюса. Было проведено три параллельных эксперимента для образцов с различной массой, и средние значения были использованы для построения кривых, представляющих различные массы образцов в зависимости от содержания серы. Используя результаты испытаний стандартных образцов, были построены графики для трех параллельных результатов при одинаковой массе образцов для анализа стабильности данных.
