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Detailergebnis zu DOK-Nr. 55027

Modellbildung zum Rissverhalten von Heißasphalt über mikromechanische Strukturgitter mit multiplen Messgrößen (Orig. engl.: Multiscale micromechanical lattice modeling for cracking in hot mix asphalt)

Autoren	M.N. Guddati Z. Feng P. Zhang
Sachgebiete	14.2 Ebenheit, Befahrbarkeit

Cracking in Pavements: Mitigation, Risk Assessment and Prevention - Proceedings of the Fifth International RILEM Conference, Limoges, France, 5-8 May 2004. Bagneux: RILEM Publications, 2004 (RILEM Proceedings; PRO 37) S. 283-290, 7 B, 7 Q

Die Rissbildung hat sich als Hauptschadensmerkmal in Asphaltstraßen erwiesen. Man weiß, dass hierfür in erster Linie das mechanische Verhalten der Komponenten, nämlich das Bindemittel und die Zuschlagstoffe, verantwortlich sind. Die Zusammenhänge sind äußerst komplex und ein erheblicher Versuchsaufwand ist erforderlich, um das richtige Verhalten von Asphaltmischungen abzuschätzen. Hier bietet sich eine Kombination mit modellhaften Betrachtungen an, die mit Unterstützung des Computers, bezogen auf den Aufwand, sogar zu kostengünstigen Aussagen führen. Vorliegend wurde die Mikrostruktur von Asphalt mit einem Gittermodell nachgestellt. Dabei gibt es drei Schritte: das Einschalten eines Vorprozessors, der die Mikrostruktur einer Probe (Schnittfläche) in ein Maschennetz umwandelt, die Überprüfung mit einem numerischen Simulator und schließlich die Validierung für makroskopische Verhältnisse mit einem Nachprozessor. Wünschenswert ist, auch die feinsten Zuschlagstoffe zu erfassen. Im Hinblick auf die Rechenkosten hat das allerdings eine für die Praxis noch vertretbare Grenze. Die einzelnen Schritte werden in ihren notwendigen, theoretischen Betrachtungen und ihren Ablaufschemen dargestellt. Um die Berechnungen abzukürzen, wird die Anwendung vorgestellt und deren Nutzen an dem Modell einer Probe für den indirekten Zugversuch illustriert. Die Ergebnisse sind viel versprechend; angesprochen werden muss noch die Modellierung der Viskoelastizität bei der Verformung und beim Bruch, die Untersuchung des Aufweichverhaltens nach einer Belastungsüberschreitung und der Vergleich mit reellen Versuchsergebnissen. Die vorgestellte Methode hat jedoch insgesamt ein ausgezeichnetes Potential zur genauen Charakterisierung einer Rissbildung.