آثار مقدار پودر لاستیک بازیافتی (RRP) وسیستمهای و ولکانش معمولی (CV) ، نیمه کارا (Semi-EV) و کارا (EV) روی خصوصیات پخت و خواص مکانیکی مخلوطهای لاستیک طبیعی و پودر لاستیک بازیافتی (RRP/NR) آزمودهشد. حداقل گشتاور نیرو، حداکثر گشتاور نیرو و اختلاف آنها با افزایش مقدار پودر لاستیک طبیعی در مخلوطهای RRP/NR افزایش یافت، در حالی که زمان برشتگی و زمان پخت روندی مخالف را نشان دادند. مخلوطهای RRP/NR پخت شده با سیستم وولکانش معمولی از بالاترین میزان حداقل گشتاورنیرو، حداکثر گشتاور نیرو و اختلاف آنها برخوردار بودند، امازمان پخت (T90) برای آنها طولانی تر شد. با افزایش مقدار RRP در مخلوطهای RRP/NR مدول کششی و سختی افزایش یافت، ولی استحکام کششی، استحکام پارگی،جهندگی و ازدیاد طول تا پارگی کاهش یافت. گرچه سیستم پخت معمولی بیشترین مدول کششی و سختی را نشان داد، ولی مخلوطهای RRP/NR پخت شده با سیستم وولکانش کارا از بالاترین استحکام کششی، استحکام پارگی، جهندگی و ازدیاد طول تا پارگی برخوردار بودند و سیستمهای وولکانش نیمه کارا و معمولی در رده های بعدی قرار گرفتند.

در چند دهه اخیر برای رفع و کاهش نواقص بتن و رسیدن به بتن با دوام، از پوزولان هایی مانند خاکستر بادی و دوده سیلیسی استفاده شده است. از طرفی یکی از بحرانی ترین مسایل دنیا دفع مواد ضایعاتی است. رشد جهانی صنعت اتومبیل بعنوان وسیله اصلی حمل و نقل باعث رشد چشمگیر تولید لاستیک (تایر) شده است و به تبع آن شاهد انباشته های بزرگی از لاستیک های مستعمل هستیم که دفع آنها بعنوان یک نوع زباله جامد می تواند منجر به مشکلات زیست محیطی زیادی شود. بنابراین استفاده بهینه از این ضایعات به یک ضرورت در جهت کاهش آلودگی زیست محیطی تبدیل شده است در این تحقیق برای رفع و کاهش معایب و استفاده بهینه از مزایای این عناصر در بتن، تاثیر توام دوده سیلیسی و پودر لاستیک ریزدانه و درشت دانه ضایعاتی بر خواص مکانیکی بتن مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی تحقیقات گذشته و مطالعات صورت گرفته در این پژوهش 10 نسبت مخلوط مختلف با جایگزینی 10 و 15 درصد ریزدانه و درشت دانه لاستیک جایگزین سنگدانه و 6 درصد دوده سیلیس جایگزین سیمان در بتن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که کمبود مقاومت حاصل از جایگزینی لاستیک بازیافتی تا حدودی با دوده سیلیس قابل جبران است به طوری که در بین نمونه های ساخته شده 28 روزه در فاز درشت دانه استفاده از 10 درصد لاستیک بازیافتی همراه با 6 درصد دوده سیلیس و در فاز ریزدانه، نمونه حاوی 10 درصد لاستیک بازیافتی و 6 درصد دوده سیلیسی کمترین کاهش مقاومت فشاری و تغییر ناچیز مقاومت کششی نسبت به بتن معمولی را به همراه داشته است. در نهایت مقایسه نتایج آزمایش های انجام شده با روابط آیین نامه های معتبر دنیا نشان داد که دقت روابط آیین نامه های موجود برای بتن با لاستیک بازیافتی تابعی از درصد لاستیک مصرفی در بتن می باشد.

با توجه به این که استفاده مجدد از تایرهای ضایعاتی به عنوان پرکننده ای ارزان قیمت مورد توجه است. در این پژوهش، لاستیک بازیافتی حداکثر تا 15phr جای گزین آمیزه NR/BR شد و آثار مثبت و منفی وجود پودر لاستیک و لاستیک بازیافتی در تغییر خواص فیزیکی، دینامیکی و فرایندی آمیزه بررسی شد. نتایج نشان می دهد که وجود لاستیک بازیافتی موجب بهبود سرعت پخت، مقاومت در برابر رشد ترک، مقاومت پارگی و فرایندپذیری آمیزه می شود و استحکام کششی و جهندگی اندکی کاهش می یابد. از طرفی وجود لاستیک بازیافتی تا 10phr، اثر قابل توجهی روی میزان اتصالات عرضی و مدول آمیزه ندارد. نکته مهم این است که استفاده از لاستیک بازیافتی، باعث بهبود قابل توجه سرعت پخت شده است که این مساله به دلیل کاهش نیاز به مواد گران قیمت پخته مانند شتاب دهنده یا روی اکسید، قابل توجه است.

در سال های اخیر توسعه فناوری بتن این امکان را فراهم نموده تا بتوان بتن های توانمندی تولید نمود که کارایی و مقاومت آن فراتر از بتن معمولی باشد. امروزه استفاده از مواد بازیافتی و پوزولان ها در راستای کاهش هزینه های جاری و همچنین کاهش یا حذف مشکلات زیست محیطی به یکی از مباحث مورد علاقه اکثر محققین تبدیل شده است. در این پژوهش امکان استفاده از میکروسیلیس و همچنین بتن بازیافتی به عنوان سنگدانه بازیافتی در بتن مطالعه شده است. برای این منظور از 6 طرح اختلاط استفاده گردید و نقش جایگزینی درصدهای مختلف سنگدانه بازیافتی درشت دانه(20 و 50 درصد) در بتن همراه با 6 درصد میکروسیلیس بر روی مقاومت فشاری و کششی بتن برای نمونه های بتن 7، 28 و 56 روزه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، بتن حاوی سنگدانه درشت دانه بتن بازیافتی و میکروسیلیس مقاومت فشاری و کششی بهتری نسبت به بتن شاهد نشان دادند. به عنوان نمونه مقاومت فشاری بتن حاوی 6 درصد میکروسیلیس و 20 درصد سنگدانه بتن بازیافتی در سن 56 روز در مقایسه با بتن مرجع 14 درصد افزایش می یابد در حالیکه با افزایش درصد سنگدانه بتن بازیافتی به میزان 50 درصد، این پارامتر به میزان 4 درصد افزایش می یابد که این موضوع تاثیر معکوس افزایش میزان سنگدانه بتن بازیافتی بر مقاومت فشاری را نشان می دهد. در نهایت نتایج حاصل از آزمایشات تحقیق حاضر با روابط آیین نامه ای و تجربی مختلف و همچنین داده های آزمایشگاهی محققین قبلی مورد مقایسه قرار گرفته است.

پژوهش حاضر به مطالعه تاثیر جایگزینی درصدهای مختلف درشت دانه های بنایی بازیافت شده بر خواص مکانیکی بتن های بازیافتی پرداخته است. در بتن های ساخته شده، سنگدانه های طبیعی در %25، %50 و %100 با درشت دانه های بنایی بازیافت شده جایگزین شدند. جهت ارتقاء خواص مکانیکی بتن های بازیافتی تحقیق، پوزولان زیولیت طبیعی در %10، %20 و %30 با سیمان جایگزین گردید. در مجموع، 195 نمونه بتنی استاندارد مکعبی و استوانه ای در قالب 16 طرح اختلاط ساخته شده و آزمایش مقاومت فشاری در سنین 7، 28 و 91 روزه، آزمایش های مقاومت کششی دونیم شدن، ضریب ارتجاعی استاتیکی و سرعت امواج فراصوت در سن 28 روزه بر روی نمونه ها انجام شدند. نتایج به دست آمده بیانگر این است که جایگزینی 20% زیولیت طبیعی به جای سیمان، بیش ترین بهبود در خواص مکانیکی بتن های طبیعی را داشته ولی در ترکیب با سنگدانه های بازیافتی، جایگزینی 10% زیولیت طبیعی به جای سیمان، خواص مکانیکی بتن های بازیافتی را بهبود بخشیده است. هم چنین نتایج نشان داد که در سطوح جایگزینی %10 زیولیت طبیعی، کاربرد تا %50 درشت دانه های بنایی بازیافت شده، نزدیکی خواص مکانیکی بتن بازیافتی در مقایسه با بتن طبیعی بدون پوزولان را نتیجه داد، ولی جایگزینی %100 درشت دانه های طبیعی با نوع بنایی بازیافت شده، خواص مکانیکی بتن بازیافتی در مقایسه با بتن طبیعی بدون پوزولان را با افت قابل توجهی روبرو کرده است.

محدود بودن منابع و حفظ محیط زیست، لزوم بازیافت مواد و مصالح را اجتناب ناپذیر کرده است. نخاله های حاصل از ساخت و ساز و تخریب پتانسیل مناسبی برای بازیافت دارند. این مواد معمولا بدون استفاده در زمین رها شده و یا دفن می شوند لذا، بازیافت آن ها ضمن حل مشکلات زیست محیطی باعث حفظ منابع طبیعی محدود نیز می گردد. نخاله های ساختمانی را می توان پس از تفکیک و خرد کردن، سرند کرده و به عنوان سنگدانه در ساخت بتن استفاده کرد. همچنین در صنعت بازیافت، آنچه پس از بازیافت لاستیک های فرسوده بجا می ماند پودر لاستیک و سیم های فلزی است. لذا، استفاده از این سیم های فلزی در بتن علاوه بر رفع مشکل زیست محیطی، باعث بهبود خصوصیات مکانیکی بتن نیزمی گردد. در این تحقیق به بررسی نقش الیاف فلزی بازیافتی در بتن حاوی سنگ دانه های بازیافتی پرداخته شده است. درصد جایگزینی این نوع سنگدانه ها با درشت دانه های طبیعی به میزان 0%، 50% و 100% و میزان الیاف به کار رفته در طرح اختلاط ها 0.5% حجم بتن می باشد. نتایج نشان داد که با افزودن الیاف فلزی بازیافتی به بتن با سنگدانه های بازیافتی،کمبود مقاومت این نوع بتن ها جبران می گردد.

هدف اصلی در این تحقیق، بررسی آزمایشگاهی خواص مکانیکی بتن حاوی سنگدانه ­های بازیافتی بتنی و لاستیک ضایعاتی به همراه میکروسیلیس می­ باشد. بدین منظور سنگدانه­ های بازیافتی بتنی به میزان 0، 25، 50 و 100 درصد وزنی جایگزین درشت دانه و میکروسیلیس به میزان 10 درصد وزنی سیمان، جایگزین سیمان شده است. همچنین در دو نمونه آزمایشگاهی دارای 50 درصد سنگدانه بازیافتی بتنی، یکی در حالت بدون میکروسیلیس و دیگری با میکروسیلیس از لاستیک ضایعاتی به میزان 30 درصد حجمی ماسه جایگزین سنگ دانه ریز، استفاده شده است. در گام بعدی مقدار اسلامپ، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، نمودار تنش-کرنش، چگالی و نفوذپذیری نمونه ­ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان می­دهد که وجود سنگدانه­ های بازیافتی سبب کاهش 3/2 تا14/5 درصدی مقاومت فشاری و همچنین افزودن پودر لاستیک به نمونه دارای 50 درصد سنگدانه بازیافتی، سبب کاهش 71 درصدی مقاومت فشاری نسبت به نمونه مرجع (نمونه با سنگدانه های طبیعی بدون میکروسیلیس) شده است. همه­ ی نمونه­ های دارای میکروسیلیس نسبت به نمونه ­های مشابه بدون میکروسیلیس، مقاومت فشاری بیشتری دارند. بیشترین مقاومت فشاری مربوط به نمونه­ی دارای 25 درصد سنگدانه بازیافتی و میکروسیلیس است که نسبت به نمونه مرجع 9/6 درصد بیشتر است. نمونه حاوی 50 درصد سنگدانه بازیافتی در حضور و در غیاب پودر لاستیک به ترتیب 55 و 72 درصد، مقاومت کششی کمتری و به ترتیب 30 و 67 درصد مقاومت خمشی کمتری نسبت به نمونه مرجع دارند. کمترین جذب آب، برای نمونه بدون سنگدانه­ های بازیافتی دارای میکروسیلیس و به میزان 0/5 درصد است.

یکی از راهکارهای بازیافت مواد ضایعاتی مانند لاستیک تایر و شیشه، استفاده از آن ها در بتن می باشد که علاوه بر کمک به پاک سازی محیط زیست، باعث برداشت کمتر از معادن طبیعی و کاهش آلودگی حاصل از تولید سیمان می شود. در این مقاله تاثیر جایگزینی همزمان ذرات لاستیک ضایعاتی به جای بخشی از سنگدانه ریز و پودر شیشه به جای بخشی از سیمان، بر کارایی و مشخصات مکانیکی بتن، در دمای محیط و پس از اعمال حرارت °C600، مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین میزان تاثیر اندازه ذرات لاستیک بر کارایی و مشخصات مکانیکی، پیش و پس از اعمال حرارت، از دو اندازه متفاوت ذرات لاستیک mm 1–0/15 و mm 5–3 استفاده شد. در کل 13 طرح اختلاط ساخته شد، که جز طرح مرجع، باقی دارای ترکیب ذرات لاستیک جایگزین ماسه در مقادیر حجمی 5% و 10%، در دو اندازه ذرات لاستیک و پودر شیشه جایگزین سیمان در مقادیر وزنی 10%، 15% و 20% بوده اند. برای بررسی کارایی بتن های دارای لاستیک و پودر شیشه از آزمایش اسلامپ استفاده شد، همچنین مقاومت های فشاری، کششی، نسبت مقاومت کششی به فشاری، پیش و پس از اعمال حرارت و افت وزن ناشی از اعمال حرارت، مورد بررسی قرار گرفت. برای درک رفتار مواد ضایعاتی از تصاویر میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی استفاده گردید. نتایج در هر دو حالت حرارتی نشان داد 5% لاستیک و 10% پودر شیشه، همچنین اندازه mm 5–3 ذرات لاستیک، بهترین نتایج را از نظر مقاومت های فشاری و کششی، در بین طرح های اختلاط دارای لاستیک و پودر شیشه، ارائه داده اند.