Vôi sống có thể được sử dụng để hóa rắn bùn

Quá trình hóa rắn bùn bằng vôi sống phụ thuộc vào sự kết hợp các tác động vật lý và hóa học, giúp cải thiện căn bản các tính chất cơ học kém của bùn. Thành phần chính của vôi sống là canxi oxit, chất này trải qua phản ứng hydrat hóa mạnh khi tiếp xúc với nước, tạo ra canxi hydroxit và tỏa ra một lượng nhiệt lớn. Một mặt, nhiệt độ cao do phản ứng tạo ra làm tăng tốc độ bay hơi của nước tự do bên trong phù sa, làm giảm nhanh hàm lượng nước và loại bỏ tính lưu động của phù sa trong thời gian ngắn để đạt được quá trình khô và cố kết nhanh chóng. Mặt khác, canxi hydroxit được tạo ra có tính kiềm mạnh, có thể phá hủy cấu trúc ổn định của các hạt keo phù sa, kết tụ các hạt phù sa mịn rải rác, làm giảm đáng kể tỷ lệ rỗng của phù sa và cải thiện độ nén của đất.

Ngoài ra, các phản ứng thứ cấp kéo dài còn xảy ra trong hệ thống bùn đã đông đặc. Canxi hydroxit liên tục phản ứng với carbon dioxide trong không khí và silicat hoạt tính trong bùn để tạo thành các chất kết dính ổn định như canxi cacbonat và canxi silicat ngậm nước. Những vật liệu xi măng này lấp đầy các lỗ rỗng của đất và liên kết các hạt đất, dần dần hình thành cấu trúc khung đất ổn định. Điều này chuyển đổi phù sa mềm ban đầu thành đất có độ bền và độ ổn định nhất định, cải thiện triệt để các khuyết điểm dễ biến dạng và thấm, đồng thời đáp ứng các yêu cầu cơ bản về san lấp kỹ thuật và làm cứng địa điểm.

So với xi măng và các chất đóng rắn đặc biệt, vôi sống có ưu điểm nổi bật trong việc hóa rắn phù sa. Thứ nhất, nó mang lại tỷ lệ chi phí-hiệu suất cực kỳ cao. Với nguồn nguyên liệu thô dễ tiếp cận và giá thành thấp, quy trình xây dựng đơn giản và không cần thiết bị phức tạp, giúp giảm đáng kể chi phí xử lý bùn. Thứ hai, nó có hiệu quả hóa rắn cao. Nhiệt tỏa ra từ quá trình hydrat hóa cho phép loại bỏ nước nhanh chóng và củng cố bùn nhanh chóng, khiến nó phù hợp cho các dự án khẩn cấp và xây dựng công trường tạm thời với lịch trình chặt chẽ. Thứ ba, nó đạt được sự cải thiện sinh thái. Môi trường kiềm mạnh có thể tiêu diệt vi khuẩn có hại và phân hủy các chất hữu cơ có mùi hôi trong phù sa, giải quyết hiệu quả các vấn đề về mùi hôi và sinh sản muỗi do tích tụ phù sa, lý tưởng cho các dự án nạo vét sông và xử lý bùn thải đô thị.

Trong thực hành kỹ thuật, các phương án hóa rắn hỗn hợp được áp dụng rộng rãi để bù đắp những khiếm khuyết của các vật liệu đơn lẻ. Phương pháp chủ đạo là trộn vôi sống với tro bay, bột khoáng và một lượng nhỏ xi măng. Ưu điểm bổ sung của các vật liệu này là duy trì chức năng khử nước và khử mùi nhanh chóng của vôi sống, đồng thời tăng cường cường độ và độ bền của đất đã đông cứng và giảm nứt do vật liệu xi măng. Đối với các dự án thông thường, liều lượng vôi sống được kiểm soát ở mức 6% đến 15% trọng lượng khô của phù sa, có thể điều chỉnh linh hoạt theo hàm lượng nước và hàm lượng chất hữu cơ trong phù sa để thích ứng với các điều kiện làm việc khác nhau.