ДСТУ Б. СТУ Б. ЕN 196-10:2008 (ЕN 196-10:2006, ІDT). Методы испытания цемента. Часть 10. Определения содержимого водорастворимого хрома (VІ) в цементе


Часть 10. Определение содержания водорастворимого хрома (VI) в цементе

METHODS OF TESTING CEMENT

Part 10. Determination of the water-soluble chromium (VI) content of cement

___________________________________________________________________________________

Чинний з 2009-07-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

У цьому стандарті описано метод визначення вмісту водорозчинного хрому (VI) в цементі.

Описаний еталонний метод складається з двох етапів: процедури екстракції та процедури аналізу відфільтрованого екстракту. Викладені також інші методи екстракції, які можуть бути застосовані при альтернативних випробуваннях, заводського виробничого контролю або в інших цілях. Однак при цьому у спірних випадках або у разі відхилень від нормованих величин має застосовуватись виключно еталонний метод. Еталонний метод має варіанти, відповідно до яких відфільтрований екстракт підлягає або не підлягає проходженню етапу окиснення. Викладено критерії, за якими обирають належний метод. Для аналізування відфільтрованого екстракту можуть бути застосовані інші інструментальні методи за умови, що вони мають бути атестовані відносно методів аналізу відфільтрованого екстракту згідно з еталонним методом. У спірних випадках має застосовуватись виключно еталонний метод.

У додатку А викладено стандартизовану методику, якої слід дотримуватись при застосуванні методу випробувань, що розглядається, для оцінювання відповідності граничних значень досліджуваного цементу вимогам Директиви 2003/53/РЄ.

Описаний у цьому стандарті метод стосується цементів. Не виключено його застосування також для інших речовин; втім у кожному конкретному випадку придатність методу має бути підтверджена. У додатку В містяться вказівки щодо застосування цього стандарту з метою визначення вмісту водорозчинного хрому (VI) у сумішах, які містять цемент.

Додатки С і D містять інформацію щодо інших методів випробувань, які засновані на засаді екстракції цементного тіста і, таким чином, приводять до відхилення показників цементу від стандартних умов його застосування. Ці методи можуть включати або не включати етап окиснення. Користувачі мають знати, що результати застосування цих методів можуть значною мірою відрізнятися від результатів, отриманих за допомогою еталонного методу. У спірних випадках або у разі відхилень від нормованих величин має застосовуватись виключно еталонний метод.

У додатку Е викладено інформацію про метод визначення здатності до відновлення хрому у цементі, який застосовують під час заводського внутрішнього контролю у деяких країнах. Виробники, які використовують такий метод внутрішнього контролю, мають бути впевнені в тому, що результати випробувань із застосуванням такого методу відповідають результатам випробувань із застосуванням еталонного методу.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Цитовані нижче документи необхідні для застосування стандарту, який розглядається. При посиланні на датовані документи слід використовувати виключно цитовані видання. Щодо недатованих документів, маються на увазі їх останні видання (включно з усіма змінами).

EN 196-1:2005 Methods of testing cement - Part 1: Determination of strength

EN 196-7 Methods of testing cement - Part 7: Methods of taking and preparing samples of cement

EN 45011 General requirements for bodies operating product certification systems (ISO/IEC Guide 65:1996)

EN ISO/IEC 17020 General criteria for the operation of various types of bodies performing inspection (ISO/IEC 17020:1998)

EN ISO/IEC 17025 General requirements for the competence of testing and calibration laboratories (ISO/IEC 17025:2005)

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

EN 196-1:2005 Методи випробування цементу - Частина 1: Визначення міцності *

EN 196-7 Методи випробування цементу - Частина 7: Методи відбирання та готування зразків цементу

EN 45011 Загальні вимоги до органів, які керують системами сертифікації продукції (ISO/IEC Guide 65: 1996)*

EN ISO/IEC 17020 Загальні критерії щодо діяльності органів різного типу, що здійснюють інспектування (ISO/IEC 17020:1998) *

EN ISO/IEC 17025 Загальні вимоги до компетентності випробовувальних та калібрувальних лабораторій (ISO/IEC 17025:2005) *

____________________

* Стандарти EN 196-1, EN 45011, ISO/IEC 17020, ISO/IEC 17025 впроваджені в Україні відповідно як ДСТУ EN 196-1, ДСТУ EN 45011, ДСТУ ISO/IEC 17020, ДСТУ ISO/IEC 17025

3 ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ЩОДО ВИПРОБУВАНЬ

3.1 Кількість випробувань

Визначення вмісту водорозчинного хрому (VI) в цементі проводять двічі, якщо визначення не є складовою частиною серії випробувань, яка підлягає статистичному контролю.

Якщо визначення є складовою частиною серії випробувань, яка підлягає статистичному контролю, має бути проведене щонайменш одне вимірювання.

У спірному випадку необхідно виконати два вимірювання (див. 3.3)

3.2 Збіжність та відтворюваність

Збіжність - точність за умов збіжності, за яких взаємно незалежні результати випробування отримують тим же методом, на тих же дослідних зразках (на тому ж матеріалі), в тій же лабораторії, тим же оператором та на тому ж приладі в межах короткого проміжку часу.

Відтворюваність - точність за умов відтворюваності, за яких результати випробування отримують тим же методом, на тих же дослідних зразках (на тому ж матеріалі) в різних лабораторіях, різними операторами та на різних приладах.

Збіжність у цьому стандарті наводиться як стандартне відхилення збіжності, а відтворюваність - як стандартне відхилення відтворюваності в відсотковому відношенні за масою.

3.3 Наведення значень маси, об'ємів, коефіцієнтів поправок та результатів

На етапі екстракції значення маси необхідно наводити в грамах з точністю до . За відсутності інших вимог на етапі аналітичного випробування значення маси в грамах необхідно наводити з точністю до

, а об'єми, які вимірюють бюреткою, - в мілілітрах з точністю до 0,05 мл.

У разі одержання одиничного результату випробування він має наводитись у відсотках від кількості цементу, яка була відібрана для аналізу.

У разі одержання двох результатів випробування їх необхідно наводити як середнє арифметичне отриманих значень у відсотках від кількості цементу, яка була відібрана для аналізу.

Якщо результати двох визначень відрізняються поміж собою більше ніж на подвоєне стандартне значення відхилення збіжності, визначання необхідно повторити. За результат приймається середнє арифметичне двох визначень з найменшим відхиленням.

Результат щодо вмісту водорозчинного хрому (VI) має наводитись у відсотках від кількості цементу, яка була відібрана для аналізу, з точністю до четвертого десяткового знака.

У разі потреби порівняння результатів визначення з проведенням окиснення або без нього результати мають вважатися еквівалентними, якщо вони не відрізняються один від одного більш ніж удвічі від стандартного відхилення збіжності.

Результати всіх конкретних випробувань мають бути записані.

3.4 Контрольне аналізування

Контрольне аналізування проводять без проби із застосуванням того самого методу та тієї самої кількості реактивів. Результати аналітичного визначення мають бути відповідно скориговані.

НАЦІОНАЛЬНА ПРИМІТКА. При контрольному аналізуванні використовують контрольний розчин - розчин, до складу якого входять розчини, що додавались до досліджуваного, за винятком досліджуваної речовини (ДСТУ 2215 Розчини та індикатори. Терміни та визначення).

4 РЕАКТИВИ

4.0 Загальні вимоги

Для аналізування слід застосовувати тільки реактиви якості "ч.д.а". Термін "Вода" означає дистильовану або деіонізовану воду з електропровідністю не більше 0,5 мСм/м.

НАЦІОНАЛЬНА ПРИМІТКА. В Україні підлягають перевірці хімічні реактиви та їх розчини, які застосовують для випробувань, відповідно до ГОСТ 27025 Реактивы. Общие указания по проведению испытаний (Реактиви. Загальні вказівки щодо проведення випробувань), а також дистильована вода, яка повинна відповідати вимогам ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия (Вода дистильована. Технічні умови) у частині вимог до масової частки іонів хлориду та кальцію.

За відсутності інших позначень "відсоток" позначає масову частку у відсотках.

За відсутності інших вказівок для концентрованих рідких реактивів, що використовують в цьому стандарті, густину () в г/см3 наведено за температури 20 °С.

4.1 Кислота хлоридна (соляна) концентрована (НСІ) густиною () від 1,18 г/см3 до 1,19 г/см3.

4.2 Кислота хлоридна розведена 1,0 моль/л.

4.3 Кислота хлоридна розведена 0,04 моль/л.

4.4 Ацетон (СН3СОСН3), = 0,79 г/см3.

4.5 Розчин індикаторний: s-дифенілкарбазиду (C6H5NHNH)2CO (1,5-дифенілкарбоногідразид) розчиняють у мірній колбі місткістю 50 мл у 25 мл ацетону (4.4) та доповнюють ацетоном до позначки. Розчин індикаторний зберігає придатність протягом тижня за умови його охолодження.

4.6 Хромату розчин стандартний

4.6.1 Розчин стандартний вихідний: висушеного за температури (140 ± 5) °С до сталої маси калій дихромату (К2Cr2O7) розчиняють у воді у мірній колбі місткістю 1000 мл та доповнюють водою до позначки. Вихідний розчин зберігає придатність протягом одного місяця.

Цей розчин в одному літрі містить 50 мг Сг (VI).

Примітка. Готові вихідні розчини є у продажу.

4.6.2 Розчин стандартний: 50,0 мл вихідного розчину (4.6.1) переносять у мірну колбу місткістю 500 мл та доповнюють водою до позначки.

Цей розчин містить в одному літрі 5 мг Сг (VI). Стандартний розчин зберігає придатність протягом одного місяця.

4.7 Стандартний пісок CEN згідно з EN 196-1.

4.8 Динатрій октаоксодисульфат (пероксодисульфат натрію), Na2S2O8

4.9 Ортофосфатна (ортофосфорна) кислота, Н3Р04, (85 %).

5 ПРИЛАДИ

5.1 Ваги аналітичні з точністю зважування ± та лабораторні з точністю зважування ± .

5.2 Змішувач з двома швидкостями відповідно до EN 196-1.

5.3 Спектрофотометр для визначання поглинання розчину за довжини хвилі 540 нм або фотометр, оснащений фільтром з максимальною світлопроникністю за довжини хвилі приблизно 540 нм.

5.4 Кювети з товщиною поглинаючого світло шару .

5.5 Скляний мірний посуд: мірні колби на 50, 500 та 1000 мл; піпетки на 1,0, 2,0, 5,0,10,0,15,0 та 50 мл.

5.6 рН-метр з точністю вимірювання ±0,05.

5.7 Фільтрувальна система, яка складається з вакуум-насоса, з'єднаного з вакуумною колбою, оснащеною тиглем для фільтрування або лійкою Бюхнера, або іншим відповідним приладом.

5.8 Фільтрувальний матеріал з розміром пор не більше 7 мкм, створений із волокна, яке не містить органічного зв'язуючого матеріалу, або з еквівалентного скляного фільтра.

Примітка. Під час виготовлення деякі фільтрувальні матеріали можуть виявитись забрудненими речовинами, які відновлюють хром (VI). Для перевірки придатності обраного фільтрувального матеріалу необхідно провести контрольний аналіз.

5.9 Прилад для фільтрування

1 - цементний розчин; 2 - фільтр-лійка; 3 - до вакуум-насоса; 4 - низька склянка; 5 - фільтрувальна колба;

6 - пісок

Рисунок 1 -Типова схема приладу для фільтрування

Прилад для фільтрування складається з лійки Бюхнера (наприклад, діаметром ), встановленої на фільтрувальній колбі (наприклад, місткістю ), яка частково заповнена піском. У колбі знаходиться встановлена на піщаній постелі низька склянка для збору фільтрату. Прилад з'єднано з вакуум-насосом (рис.1).

5.10 Лабораторна шафа з можливістю підтримувати температуру (140 ± 5) °С.

5.11 Нагрівальна пластина з можливістю підтримувати температуру (280 ± 10) °С.

5.12 Таймер з можливістю здійснювати вимірювання з точністю до ± 1 с.

6 ПІДГОТУВАННЯ ПРОБИ ЦЕМЕНТУ ДО ВИПРОБУВАННЯ

Безпосередньо перед хімічним аналізом відібрана відповідно до EN 196-7 лабораторна проба для отримання гомогенної проби для випробувань цементу має бути оброблена, як наведено нижче.

За допомогою пробовідбірника або квартуванням слід відібрати приблизно лабораторної проби цементу.

Пробу для випробувань треба помістити в чисту суху ємкість з герметичною кришкою та енергійно струшувати для забезпечення якісного перемішування.

Всі операції треба провадити якомога швидше, щоб забезпечити найменш тривалий контакт випробовуваної проби з оточуючим повітрям.

7 ПРОВЕДЕННЯ ЕКСТРАКЦІЇ

7.1 Суть методу

З цементу, стандартного піску CEN та води готують цементний розчин. Останній перемішують протягом встановленого часу (як описано нижче) та фільтрують. Аліквотну частку фільтрату оброблюють s-дифенілкарбазидом та підкислюють у межах вузького діапазону значень рН. У кислому розчині хром (VI) утворює червоно-фіолетовий комплекс, поглинання якого визначають за допомогою спектрофотометра за довжини хвилі 540 нм. Вміст водорозчинного хрому (VI) визначають за градуювальним графіком.

7.2 Приготування цементного розчину

7.2.1 Склад цементного розчину

У масових частках беруть одну частину цементу (розділ 6), три частини стандартного піску CEN (4.7) та половину частини води (4.0), тобто водоцементне відношення складає 0,50.

Примітка 1. Вода, яку використовують, повинна бути придатною для аналізу (4.0).

Кожен заміс має складатись з (450 ± 2) г цементу, (М), (1350 ± 5) г піску та (225 ± 1) г води, V1).

Примітка 2. При випробуванні цементів із швидким тужавленням водоцементне відношення 0,50 може не забезпечувати отримання достатньої для аналізу кількості фільтрату. В цьому разі допускається збільшення кількості води і, відповідно, водоцементного відношення - до отримання достатньої кількості фільтрату (7.3). Факт цього відхилу треба записати.

7.2.2 Змішування цементного розчину

Цемент та воду зважують на лабораторних вагах (5.1). Якщо дозування води відбувається за об'ємом, його слід провадити з точністю ±1 мл. Кожен заміс має виконуватись за допомогою механічного змішувача (5.2). Тривалість окремих етапів змішування визначається часом роботи змішувача між вмиканням-вимиканням, який має дотримуватись з точністю ± 2 с.

Процес змішування має бути наступним:

  1. завантажити воду та цемент до чаші змішувача, всіляко уникаючи втрат цих складників;
  2. безпосередньо за цим ввімкнути змішувач на малу швидкість обертання (EN 196-1, таблиця швидкостей змішування) і одночасно розпочати відлік часу етапів змішування. Після 30 с перемішування протягом наступних 30 с постійно додавати пісок. Ввімкнути високу швидкість обертання змішувача (див. EN 196-1, таблиця швидкостей змішування) і продовжити змішування протягом наступних 30 с;
  3. вимкнути змішувач через 90 с. Протягом перших 30 с гумовим чи пластмасовим скребком зчистити весь розчин, який налипнув на стінки і днище чаші та скинути його до центра останньої;
  4. продовжувати змішування протягом подальших 60 с при високій швидкості.