Le soufre présent dans le ciment peut exister sous deux formes : le sulfate, forme principale, introduit par le gypse ajouté comme retardateur pour ajuster le temps de prise du ciment, et le sulfure. L’ajout d’adjuvants actifs apporte également du sulfate et une faible quantité de sulfure.
La norme relative au ciment Portland courant stipule clairement que le temps de prise initial du ciment ne doit pas être inférieur à 45 minutes, principalement pour éviter que le ciment ne prenne trop rapidement lors du mélange, du transport, des vibrations et de la maçonnerie, ce qui pourrait affecter les opérations de construction.
Cependant, une teneur excessive en gypse réduit la résistance de la pâte de ciment durcie et affecte la stabilité du ciment. Selon la norme relative aux ciments Portland ordinaires, la teneur en sulfates (exprimée en SO₃) du ciment Portland au laitier de haut fourneau ne doit pas dépasser 4 %, tandis que celle des autres types de ciment ne doit pas dépasser 3,5 %.
Un four à haute fréquence génère un champ électromagnétique de haute fréquence grâce à un circuit oscillant à tube électronique, induisant des courants de Foucault dans l'échantillon. Ces courants de Foucault génèrent de la chaleur, provoquant un échauffement et une fusion rapides de l'échantillon. Lors de la combustion de l'échantillon dans le four à haute fréquence, les éléments soufrés qu'il contient sont oxydés en dioxyde de soufre, lequel est introduit dans un détecteur infrarouge grâce à l'oxygène. Le dioxyde de soufre présente une absorption sélective des rayons infrarouges, avec une longueur d'onde d'absorption maximale située à 7,35 μm, et obéit à la loi d'absorption de la lumière, dite loi de Lambert-Beer. Le signal électrique généré par le détecteur infrarouge est amplifié, puis traité par ordinateur pour analyse, et les résultats de l'analyse sont finalement affichés.
Analyseur de carbone et de soufre infrarouge haute fréquence PENY-X1CS : Alimentation : 220 V ± 5 %, 50 Hz. Balance électronique intégrée d’une précision de 0,0001 g. Plage d’analyse du soufre : 0,00001 % à 5 %. Température ambiante requise : 15 à 35 °C.
Le creuset en céramique destiné à l'analyseur de carbone et de soufre doit être calciné dans un four à moufle à 1200 °C pendant 4 heures avant l'essai afin d'éliminer l'influence d'un creuset témoin sur les résultats de mesure. Après refroidissement à température ambiante dans un dessiccateur, il peut être réutilisé.
Les échantillons sélectionnés pour les essais étaient un échantillon standard de ciment Portland blanc GSB 08-1532-2003 (teneur en trioxyde de soufre de 1,90 % et en soufre de 0,76 %) et un échantillon de ciment Portland ordinaire (teneur en trioxyde de soufre de 2,84 % et en soufre de 1,14 %). Les masses des échantillons étaient respectivement de 0,03 g, 0,05 g, 0,10 g et 0,15 g. Les fondants utilisés étaient 2 g de fondant tungstène-étain et 0,4 g de fondant fer pur. Trois essais parallèles ont été menés pour chaque masse d'échantillon, et les valeurs moyennes ont été utilisées pour tracer les courbes représentant la teneur en soufre en fonction de la masse d'échantillon. À partir des résultats des essais sur les échantillons standards, des graphiques ont été établis pour les trois essais parallèles, à masse d'échantillon constante, afin d'analyser la stabilité des données.
