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Long-term effectiveness of tin(ll) sulfate as a chromate reducer
Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Zinn(II)-sulfat in Zement chemischen Umwandlungsprozessen unterliegt. Hohe Freikalkgehalte sowie Feuchtigkeit beschleunigen die Reaktionen. Auch die produktionstechnisch bedingte Morphologie der Zinn(II)-sulfat-Partikel beeinflusst die Geschwindigkeit der Umwandlungsprozesse und damit die chromatreduzierende Wirksamkeit des Zinn(II)-sulfats. Die chemischen Reaktionen führen zunächst zur Bildung dünner Schichten aus verschiedenen schwerlöslichen Zinn(IV)-Verbindungen auf der Oberfläche der SnSO4-Partikel. Hierdurch kann deren Auflösung bei der Verarbeitung des Zements bzw. bei der Prüfung hinsichtlich des Gehalts an wasserlöslichem Chromat gehemmt sein. In diesem zeitlichen Abschnitt reicht die Bestimmung des Anteils von zweiwertigem Zinn im Zement als Indiz für eine ausreichende Chromatreduktion nicht aus. Mit zunehmender Lagerdauer schreiten die chemischen Reaktionen weiter fort, bis Zinn(II)-sulfat vollständig in Zinn(IV)-Verbindungen umgewandelt ist. Trotz der deutlich geringeren spezifischen Oberfläche fand die Umwandlung der hier untersuchten relativ grobkörnigen Partikel schneller statt als die des feinkörnigeren Materials. Durch eine gemeinsame Mahlung von Zement und Chromatreduzierer kann insbesondere bei grobkörnigem Zinn(II)-sulfat die chromatreduzierende Wirkung verbessert werden. Allerdings ist zu prüfen, ob der Gesamtprozess einschließlich Sichtung des Materials nicht zur beschleunigten Oxidation des Chromatreduzierers führt und damit den zunächst positiven Effekt der Mahlung wieder aufhebt. In Anbetracht der vielen Einflussparameter ist eine Prognose bezüglich der Wirksamkeit eines bestimmten Chromatreduzierers in Zement kaum möglich. Deshalb sind Bestimmungen des Gehalts an wasserlöslichem Chromat unabdingbar. In der Praxis hat sich zudem bewährt, den erwarteten Wirksamkeitsverlust durch eine entsprechende Überdosierung an Zinn(II)-sulfat zu kompensieren. Auf diese Weise kann die Wirksamkeit der Chromatreduktion bei sachgerechter Lagerung bis zum festgelegten Haltbarkeitsdatum gewährleistet werden.
The results of this investigation show that tin(II) sulfate in cement is subject to chemical conversion processes. Moisture and high levels of free lime accelerate the reactions. The morphology of the tin(II) sulfate particles due to the method of production also affects the rates of the conversion processes and hence the chromate-reducing effectiveness of the tin(II) sulfate. The chemical reactions lead first to the formation of thin layers of various sparingly soluble tin(IV) compounds on the surfaces of the SnSO4 particles. These can inhibit the dissolving process during the processing of the cement and during the testing of the level of water-soluble chromate. During this period of time the determination of the quantity of divalent tin in the cement is not sufficient as an indication of adequate chromate reduction. The chemical reactions progress with increasing storage time until the tin(II) sulfate has been completely converted into tin(IV) compounds. In spite of the significantly lower surface area the conversion of the relatively coarse-grained particles investigated here took place faster than that of the more fine-grained materials. The chromate-reducing effect can be improved by intergrinding the cement and chromate reducer, especially with coarse-grained tin(II) sulfate. However, it is necessary to ensure that the overall process, including the classification of the material, does not lead to accelerated oxidation of the chromate reducer and therefore cancels out the initially positive effect of the grinding. In view of the many influencing parameters it is virtually impossible to predict the effectiveness of a given chromate reducer in cement. Determination of the content of water soluble chromate is therefore essential. In practice it has also proved beneficial to compensate for the expected loss of effectiveness by an appropriate over-addition of tin(II) sulfate. In this way it is possible to ensure the effectiveness of chromate reduction during correct storage for the specified shelf life
Long-term effectiveness of tin(ll) sulfate as a chromate reducer
Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Zinn(II)-sulfat in Zement chemischen Umwandlungsprozessen unterliegt. Hohe Freikalkgehalte sowie Feuchtigkeit beschleunigen die Reaktionen. Auch die produktionstechnisch bedingte Morphologie der Zinn(II)-sulfat-Partikel beeinflusst die Geschwindigkeit der Umwandlungsprozesse und damit die chromatreduzierende Wirksamkeit des Zinn(II)-sulfats. Die chemischen Reaktionen führen zunächst zur Bildung dünner Schichten aus verschiedenen schwerlöslichen Zinn(IV)-Verbindungen auf der Oberfläche der SnSO4-Partikel. Hierdurch kann deren Auflösung bei der Verarbeitung des Zements bzw. bei der Prüfung hinsichtlich des Gehalts an wasserlöslichem Chromat gehemmt sein. In diesem zeitlichen Abschnitt reicht die Bestimmung des Anteils von zweiwertigem Zinn im Zement als Indiz für eine ausreichende Chromatreduktion nicht aus. Mit zunehmender Lagerdauer schreiten die chemischen Reaktionen weiter fort, bis Zinn(II)-sulfat vollständig in Zinn(IV)-Verbindungen umgewandelt ist. Trotz der deutlich geringeren spezifischen Oberfläche fand die Umwandlung der hier untersuchten relativ grobkörnigen Partikel schneller statt als die des feinkörnigeren Materials. Durch eine gemeinsame Mahlung von Zement und Chromatreduzierer kann insbesondere bei grobkörnigem Zinn(II)-sulfat die chromatreduzierende Wirkung verbessert werden. Allerdings ist zu prüfen, ob der Gesamtprozess einschließlich Sichtung des Materials nicht zur beschleunigten Oxidation des Chromatreduzierers führt und damit den zunächst positiven Effekt der Mahlung wieder aufhebt. In Anbetracht der vielen Einflussparameter ist eine Prognose bezüglich der Wirksamkeit eines bestimmten Chromatreduzierers in Zement kaum möglich. Deshalb sind Bestimmungen des Gehalts an wasserlöslichem Chromat unabdingbar. In der Praxis hat sich zudem bewährt, den erwarteten Wirksamkeitsverlust durch eine entsprechende Überdosierung an Zinn(II)-sulfat zu kompensieren. Auf diese Weise kann die Wirksamkeit der Chromatreduktion bei sachgerechter Lagerung bis zum festgelegten Haltbarkeitsdatum gewährleistet werden.
The results of this investigation show that tin(II) sulfate in cement is subject to chemical conversion processes. Moisture and high levels of free lime accelerate the reactions. The morphology of the tin(II) sulfate particles due to the method of production also affects the rates of the conversion processes and hence the chromate-reducing effectiveness of the tin(II) sulfate. The chemical reactions lead first to the formation of thin layers of various sparingly soluble tin(IV) compounds on the surfaces of the SnSO4 particles. These can inhibit the dissolving process during the processing of the cement and during the testing of the level of water-soluble chromate. During this period of time the determination of the quantity of divalent tin in the cement is not sufficient as an indication of adequate chromate reduction. The chemical reactions progress with increasing storage time until the tin(II) sulfate has been completely converted into tin(IV) compounds. In spite of the significantly lower surface area the conversion of the relatively coarse-grained particles investigated here took place faster than that of the more fine-grained materials. The chromate-reducing effect can be improved by intergrinding the cement and chromate reducer, especially with coarse-grained tin(II) sulfate. However, it is necessary to ensure that the overall process, including the classification of the material, does not lead to accelerated oxidation of the chromate reducer and therefore cancels out the initially positive effect of the grinding. In view of the many influencing parameters it is virtually impossible to predict the effectiveness of a given chromate reducer in cement. Determination of the content of water soluble chromate is therefore essential. In practice it has also proved beneficial to compensate for the expected loss of effectiveness by an appropriate over-addition of tin(II) sulfate. In this way it is possible to ensure the effectiveness of chromate reduction during correct storage for the specified shelf life
Long-term effectiveness of tin(ll) sulfate as a chromate reducer
Langzeitwirksamkeit von Zinn(ll)-sulfat als Chromatreduzierer
Baetzner, S. (Autor:in) / Glöckler, J. (Autor:in) / Israel, D. (Autor:in) / Paul, M. (Autor:in)
Cement International ; 8 ; 68-76
2010
9 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch , Deutsch
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