Schwefel im Zement kann in zwei Formen vorliegen: Sulfat, die primäre Form, die durch den zugesetzten Gips als Verzögerer zur Anpassung der Abbindezeit des Zements eingebracht wird. Die zweite Form ist Sulfid. Durch die Zugabe von aktiven Zusatzmitteln gelangen ebenfalls Sulfat und geringe Mengen Sulfid in den Zement.
Die Produktnorm für Portlandzement legt eindeutig fest, dass die Anfangsbindezeit des Zements nicht weniger als 45 Minuten betragen darf, hauptsächlich um sicherzustellen, dass der Zement während des Mischens, Transportierens, Rüttelns und Mauerns beim Bau nicht zu schnell abbindet, was andernfalls die Bauarbeiten beeinträchtigen würde.
Ein zu hoher Gipsgehalt verringert jedoch die Festigkeit des erhärteten Zementleims und beeinträchtigt die Beständigkeit des Zements. Gemäß der Produktnorm für Portlandzement darf der Sulfatgehalt (ausgedrückt als SO₃) in Portland-Hochofenschlackenzement 4 % nicht überschreiten, während er in anderen Zementsorten 3,5 % nicht überschreiten darf.
Ein Hochfrequenzofen erzeugt mittels einer Elektronenröhre ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld. Dieses induziert Wirbelströme in der Probe, die wiederum Wärme erzeugen und die Probe rasch erhitzen und schmelzen lassen. Beim Verbrennen der Probe im Hochfrequenzofen werden die darin enthaltenen Schwefelelemente zu Schwefeldioxid oxidiert. Dieses wird zusammen mit Sauerstoff als Trägergas in einen Infrarotdetektor geleitet. Schwefeldioxid absorbiert Infrarotstrahlung selektiv mit einer maximalen Absorptionswellenlänge von 7,35 μm und gehorcht dem Lambert-Beer-Gesetz. Das vom Infrarotdetektor erzeugte elektrische Signal wird verstärkt und anschließend von einem Computer zur Datenanalyse verarbeitet. Die Analyseergebnisse werden schließlich angezeigt.
PENY-X1CS Hochfrequenz-Infrarot-Kohlenstoff-Schwefel-Analysator: Versorgungsspannung (220±5%) V, 50 Hz, ausgestattet mit einer elektronischen Waage mit einer Genauigkeit von 0,0001 g. Der Schwefelanalysebereich liegt zwischen 0,00001 % und 5 %. Die erforderliche Umgebungstemperatur beträgt 15–35 °C.
Der für den Kohlenstoff-Schwefel-Analysator vorgesehene Keramiktiegel sollte vor der Messung 4 Stunden lang bei 1200 °C in einem Muffelofen ausgeglüht werden, um den Einfluss des leeren Tiegels auf die Messergebnisse auszuschließen. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur im Trockenschrank kann er für spätere Messungen verwendet werden.
Die für die Prüfung ausgewählten Proben waren eine Weißzement-Standardprobe GSB 08-1532-2003 (mit einem Schwefeltrioxidgehalt von 1,90 % und einem Schwefelgehalt von 0,76 %) und eine Normalzementprobe (mit einem Schwefeltrioxidgehalt von 2,84 % und einem Schwefelgehalt von 1,14 %). Die Probengewichte betrugen 0,03 g, 0,05 g, 0,10 g bzw. 0,15 g. Als Flussmittel wurden 2 g Wolfram-Zinn-Flussmittel und 0,4 g reines Eisenflussmittel verwendet. Es wurden drei Parallelversuche mit Proben unterschiedlicher Gewichte durchgeführt, und die Mittelwerte wurden verwendet, um Kurven zu erstellen, die den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Probengewichten und dem Schwefelgehalt darstellen. Anhand der Prüfergebnisse der Standardproben wurden Kurvendiagramme für die drei Parallelversuche bei gleichem Probengewicht erstellt, um die Datenstabilität zu analysieren.
