طی رشد صنایع،به ‌ویژه صنعت خودروسازی، افزایش قابل توجهی در تولید و مصرف میزان لاستیک پدیدآمده است. یکی از پیامدهای   اصلی در این مقوله،چالش مقابله با میزان روزافزون لاستیک‌های فرسوده و در نتیجه توجه دوچندان محققینبه مساله‌ی بازیافت آن است. تاکنون، استفاده از خرده لاستیک در بتن معمولاً محدودبه کاربردهای غیرسازه‌ای مانند روسازی و جداول بتنی بوده است. به طور کلی به علّتضعف بتن لاستیکی در مقاومت فشاری، از جنبه‌های مثبت اضافه شدن خرده لاستیک در بتن،به‌طور مطلوب بهره‌برداری نشده است. بنابراین، ایده‌ی ارتقاء خواص بتن مسلح لاستیکیبرای استفاده در اسکلت سازه، و ارزیابی تاثیرات آن در عمل‌کرد لرزه‌ای سازه، انگیزه‌یانجام این پژوهش قرار گرفت.

در سه دههگذشته، روش‌های متعددی برای بهبود اتصال دانه‌های لاستیک و خمیر سیمان ارائه شدهاست. اگرچه برخی از این روش‌ها توانسته‌اند مقاومت فشاری بتن لاستیکی را به‌ خوبیافزایش دهند، اما بسیاری از آن‌ها از نظر هزینه‌های فرآیندی یا قابلیت صنعتی‌سازیِروش، دارای مشکلات جدی هستند. در این مطالعه، روش پیش‌اختلاط به عنوان یک فرآیندجدید در تولید بتن لاستیکی معرفی گردید. نتایج آزمایش‌های مکانیکی انجام شده برروی نمونه‌های ساخته شده، نشان‌دهنده توانایی بالای خرده لاستیک پیش‌اختلاطی دربرقراری پیوند با خمیر سیمان است. در این روش با استفاده از اختلاط خرده‌های لاستیکبا پلاستیک نرم‌شده به عنوان یک روش پوشش‌دهی، سعی شده است که یک مخلوط جدید لاستیک-پلاستیکتولید شود. در این مطالعه از گرانول‌های ضایعاتی پلی‌پروپیلن به عنوان قسمت پلاستیکاختلاط استفاده شده است، به صورتی که 50 درصد وزنی از خرده لاستیک با 49 درصد وزنیاز گرانول‌های ضایعاتی پلی پروپیلن و 1 درصد وزنی از پودر سیمان ترکیب شده است. نتایجآزمایش‌های مکانیکی نشان می‌دهد که در مقایسه با بتن لاستیکی معمولی، استفاده ازروش پیش‌اختلاط در تهیه‌ی بتن لاستیکی می‌تواند به طور متوسط 47% از مقاومت از دسترفته‌ی فشاری و 21% از مقاومت‌ از دست رفته‌ی خمشی را بازگرداند. هم‌چنین افزایشحدود 68% از انرژی جذب شده در پاسخ‌های فشاری این نوع بتن، نسبت به بتن لاستیکیمعمولی، گواه افزایش مقاومت، بدون از دست دادن شکل‌پذیری می‌باشد. با انجام آزمایش‌بارگذاری چرخه‌ای مفصل خمشی، مشخص گردید این بتن قادر است تا 230% بیش‌تر، جذبانرژی تجمعی هیسترزیس، نسبت به نمونه‌های بتن معمولی و بتن لاستیکی معمولی داشتهباشد. هم‌چنین شکل‌پذیری نمونه‌های بتن لاستیکی پیش‌اختلاطی، افزایشی تا 25% رانشان دادند.

در ادامه‌یبررسی‌ها، ارزیابی قابلیت استفاده از بتن لاستیکی پیش‌اختلاطی به عنوان یک المانسازه‌ای، از طریق انجام مطالعات عددی، بر مبنای یافته‌های آزمایشگاهی، مورد توجهقرار گرفت. در این بررسی، مطالعه‌ی عددی بر روی قاب‌های 2، 4، 8 و 12 طبقه و ساختهشده از هر سه نوع بتن، صورت پذیرفت. روش ارزیابی، استفاده از تحلیل‌های دینامیکیفزآینده (IDA)در نرم‌افزار OpenSees تدوین گردید. بدین منظور، برایبررسی دقیق‌تر رفتار بتن لاستیکی پیش‌اختلاطی در بارگذاری‌های لرزه‌ای و لحاظ تأثیرپدیده‌هایی چون لغزش آرماتور، پینچینگ، زوال سختی و زوال مقاومت، مدل‌سازی رفتارغیرخطی سازه بر مبنای مدل مفاصل پلاستیک تیر و ستون صورت پذیرفت. تحلیل‌های صورتگرفته در این بررسی، 960 عدد تحلیل غیرخطیِ تاریخچه‌ی زمانی را شامل می‌گردد.نتایج این تحلیل‌ها نشان می‌دهد که به صورت خاص و بر اساس تعداد طبقات، ظرفیت فروریزشقاب ساخته‌شده از بتن لاستیکی پیش‌اختلاطی، تا 25 % نسبت به قاب بتن لاستیکی و تا 14% نسبت به قاب بتن معمولی بهبود داشته است. هم‌چنین مقدار دوران مفاصل تشکیل‌شده،که می‌تواند نشان‌دهنده‌ی میزان آسیب وارده به سازه باشد، نسبت به بتن لاستیکی کم‌تربوده است. علاوه بر آن نرخ رشد آسیب، در تراز‌های بالای اعمال شدتِزلزله، در قاب بتن لاستیکی پیش‌اختلاطی، نسبت به سایر قاب‌ها کم‌تر بوده است.  

کلمات کلیدی:

بتنلاستیکی، بتن لاستیکی پیش‌اختلاطی، قابلیت جذب انرژی، مفصل پلاستیک، بارگذاری چرخه‌ای،تحلیل دینامیکی فزآینده، ظرفیت فروریزش