Nehašené vápno lze použít pro tuhnutí kalu

Tuhnutí bahna nehašeným vápnem je založeno na kombinaci fyzikálních a chemických účinků, které zásadně zlepšují špatné mechanické vlastnosti bahna. Hlavní složkou nehašeného vápna je oxid vápenatý, který při kontaktu s vodou podléhá prudké hydratační reakci, vzniká hydroxid vápenatý a uvolňuje se velké množství tepla. Na jedné straně vysoká teplota generovaná reakcí urychluje odpařování volné vody uvnitř kalu, rychle snižuje obsah vody a eliminuje tekutost kalu v krátkém čase, aby se dosáhlo rychlého sušení a konsolidace. Na druhé straně je generovaný hydroxid vápenatý silně alkalický, což může zničit stabilní strukturu koloidních částic bahna, aglomerovat rozptýlené jemné částice bahna, výrazně snížit poměr dutin bahna a zlepšit kompaktnost půdy.

V systému ztuhlého bahna navíc dochází k dlouhodobým sekundárním reakcím. Hydroxid vápenatý nepřetržitě reaguje s oxidem uhličitým ve vzduchu a aktivními silikáty v kalu za vzniku stabilních cementových látek, jako je uhličitan vápenatý a hydratovaný křemičitan vápenatý. Tyto cementové materiály vyplňují půdní póry a spojují půdní částice a postupně vytvářejí stabilní strukturu půdního skeletu. Tím se původně měkké bahno přemění na zeminu s určitou pevností a stabilitou, důkladně zlepší její vady snadné deformace a propustnosti a splňuje základní požadavky inženýrského zásypu a zpevnění stavby.

V porovnání s cementem a speciálními tužidlami má nehašené vápno výrazné výhody při tuhnutí bahna. Za prvé poskytuje extrémně vysoký poměr ceny a výkonu. Díky dostupným surovinám a nízkým cenám vyžaduje jednoduché stavební postupy a žádné složité vybavení, což výrazně snižuje náklady na likvidaci bahna. Za druhé se vyznačuje vysokou účinností tuhnutí. Teplo uvolněné hydratací umožňuje rychlé odstranění vody a rychlou konsolidaci bahna, takže je vhodný pro naléhavé projekty a dočasné stavby staveniště s napjatými harmonogramy. Za třetí, dosahuje ekologického zlepšení. Silně alkalické prostředí může zabíjet škodlivé bakterie a rozkládat páchnoucí organické látky v bahně, což účinně řeší problémy se zápachem a množením komárů způsobených ukládáním bahna, což je ideální pro říční bagrování a projekty zpracování komunálního kalu.

V technické praxi jsou schémata kompozitního tuhnutí široce přijímána pro kompenzaci vad jednotlivých materiálů. Hlavním přístupem je smíchání nehašeného vápna s popílkem, minerálním práškem a malým množstvím cementu. Doplňkové výhody těchto materiálů zachovávají rychlou dehydrataci a deodorizační funkce nehašeného vápna, přičemž zvyšují pevnost a trvanlivost ztuhlé půdy a snižují praskání cementovými materiály. U konvenčních projektů je dávkování nehašeného vápna řízeno na 6 % až 15 % suché hmotnosti bahna, které lze flexibilně upravit podle obsahu vody a obsahu organických látek v bahně pro přizpůsobení různým pracovním podmínkám.