صنعت ساخت وساز با چالش های زیست محیطی فزاینده ای از جمله تولید حجم عظیم پسماندهای ساختمانی و مصرف بی رویه منابع طبیعی مواجه است. بتن بازیافتی حاوی سنگدانه های ضایعات ساختمانی و الیاف پلی پروپیلن به عنوان یک راهکار پایدار برای کاهش این مشکلات مطرح شده است. با این حال، عملکرد این نوع بتن تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد و نیازمند بهینه سازی دقیق طرح اختلاط است. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی طرح اختلاط و ارزیابی عملکرد بتن های بازیافتی حاوی سنگدانه های ضایعات ساختمانی و الیاف پلی پروپیلن در شرایط محیطی مختلف انجام شده است. بدین منظور، اثر نسبت های مختلف جایگزینی سنگدانه بازیافتی (۰ تا ۱۰۰ درصد)، درصد الیاف پلی پروپیلن (۰ تا ۳ درصد حجمی)، نسبت آب به سیمان، و مواد سیمانی مکمل بر خواص مکانیکی، دوام، و رفتار رئولوژیکی بتن بررسی شد. نتایج نشان می دهد که جایگزینی سنگدانه طبیعی با سنگدانه بازیافتی تا ۵۰ درصد، با بهره گیری از الیاف پلی پروپیلن و مواد پوزولانی، تأثیر چشمگیری بر کاهش مقاومت فشاری نداشته و در برخی موارد، خواص دوامی مانند مقاومت در برابر یخ زدگی را بهبود می بخشد. الیاف پلی پروپیلن با ایجاد اثر پل زنی در ترک ها، جذب انرژی و شکل پذیری بتن را افزایش داده و افت مقاومت ناشی از استفاده از سنگدانه بازیافتی را جبران می کند. تحلیل های آماری با استفاده از روش سطح پاسخ نشان داد که مدل های درجه دوم با ضریب تبیین بیش از ۰٫۹۵، قابلیت پیش بینی دقیق خواص بتن بازیافتی را دارند. بهینه سازی هم زمان خواص مکانیکی، دوامی و زیست محیطی نشان داد که استفاده از ۳۵ تا ۴۵ درصد سنگدانه درشت بازیافتی و ۳۰ تا ۴۵ درصد سنگدانه ریز بازیافتی، همراه با ۰٫۱ تا ۰٫۵ درصد الیاف پلی پروپیلن، بهترین عملکرد را ارائه می دهد. همچنین، تحلیل چرخه حیات نشان داد که استفاده از سنگدانه بازیافتی و الیاف پلی پروپیلن می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را تا ۶۰ درصد کاهش دهد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که با طراحی بهینه، بتن بازیافتی مسلح به الیاف پلی پروپیلن می تواند به عنوان جایگزینی پایدار و عملکردی برای بتن معمولی در شرایط محیطی مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

بتن بازیافتی سنگدانه ضایعات ساختمانی الیاف پلی پروپیلن بهینه سازی طرح اختلاط دوام