Detailergebnis zu DOK-Nr. 57001
Eine Untersuchung der Verformungen an der Rissspitze und des Risswachstums unter Anwendung der Bruchmechanik (Orig. engl.: A study of crack-tip deformation and crack growth in asphalt concrete using fracture mechanics)
| Autoren |
R.A. Schapery Y. Seo Y.-R. Kim |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen |
Asphalt Paving Technology 2004, Baton Rouge, Louisiana, March 8-10, 2004. White Bear Lake, MN: Association of Asphalt Paving Technologists (AAPT), 2004, S. 697-730, 23 B, 3 T, 17 Q
Die Ergebnisse einer umfassenden Untersuchung des Risswachstums in Asphalten mit Hilfe der Bruchmechanik werden vorgestellt. Ein Modell des Risswachstums wurde mit einer Finite-Elemente-Analyse entwickelt. Es wurden einachsig-monotone sowie zyklische Zugversuche an prismatischen Probekörpern mit symmetrischen doppelten Einkerbungen durchgeführt. Eine digitale Bildkorrelation und eine kontaktfreie Messung der Verschiebungen und Dehnungen wurden angewendet, um Ausmaß und Form der fortschreitenden Bruchzone (FPZ, fracture process zone) zu beschreiben. Ungeachtet der Einkerbungen und Prüfbedingungen verhielten sich die Asphalte in der FPZ in Größe und Form ähnlich. Die experimentellen Ergebnisse wurden mit den Theorien der Bruchmechanik analysiert. Eine Analyse des kohäsiven Rissmodells lieferte die Bruchenergie und Erweichungsfunktion, die das Verhalten nach dem Eintreten des Spitzenwerts beschreiben. Die Prüfkörpergröße hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Gesetze des Risswachstums. Das Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip mit Verschiebungsfaktor im linearen viskoelastischen Bereich wurde auf die Gesetze der Rissgeschwindigkeit angewendet. Bei verschiedenen Temperaturen gemessene Kurven konnten in eine einzige Beziehung zusammengefügt werden.