Measurement of a Cement Admixture by a TOC Solid Sample Measurement System

Význam tématu

Stanovení organického uhlíku v cementových přísadách je klíčové pro posouzení kvality a trvanlivosti betonových konstrukcí. Přímé měření TOC v pevné fázi omezuje odchylky způsobené extrakcí a zkracuje analytický cyklus.

Cíle a přehled studie / článku

Ukázat aplikaci systému pro měření TOC tuhých vzorků (TOC-L CPH + SSM-5000A) na stanovení množství organických admixtur v rozdrceném betonu. Demonstrovat zjednodušení postupu a zvýšení přesnosti oproti konvenčním metodám extrakce.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky betonu byly nejprve nahrubo rozdrceny a poté rozemlety vibračním mlýnem na prášek. Pro měření TC bylo naváženo ~100 mg vzorku do keramické vaničky, spáleno při 980 °C s katalytickou oxidací. Pro IC bylo naváženo ~70 mg vzorku, přidána kyselina fosforečná a měřeno při 200 °C. Hodnota TOC se vypočítala jako rozdíl TC a IC. Kalibrace byla provedena jednobodově: TC pomocí glukózy (40 % C), IC pomocí uhličitanu sodného (11,3 % C).

Hlavní výsledky a diskuse

Ve dvou typech rozdrceného betonu byly naměřeny tyto výsledky:

• Vzorek A: TC = 0,861 % C, IC = 0,636 % C, TOC = 0,225 % C
• Vzorek B: TC = 0,859 % C, IC = 0,756 % C, TOC = 0,103 % C

Rozdíly TOC ukazují závislost množství organických složek na podmínkách zpracování. Analytické křivky a chromatogramy prokázaly stabilitu a reprodukovatelnost měření.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Přímé stanovení organického uhlíku bez extrakčního kroku
• Snížení variability výsledků způsobené extrakcí
• Zkrácení doby analýzy a jednoduchou přípravu vzorku
• Využití v rutinním QA/QC i výzkumných laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další vývoj v oblasti automatizace a miniaturizace systému, rozšíření aplikací na jiné stavební materiály a integrace s dalšími analytickými technikami (např. elementární analýza, spektrometrie hmotnosti). Potenciál polních měření vhodných pro rychlou kontrolu na staveništi.

Závěr

Přímé měření TOC pevného vzorku cementového betonu pomocí TOC-L CPH a SSM-5000A přináší vyšší spolehlivost i účinnost analýzy. Odstraňuje potřebu extrakce, minimalizuje chyby a umožňuje přesné kvantifikování organických přísad.

Použitá instrumentace

• TOC-L CPH Total Organic Carbon Analyzer
• SSM-5000A Solid Sample Combustion Unit

Reference

• Application No. O56, Shimadzu Corporation, First Edition: Apr. 2016