Detailergebnis zu DOK-Nr. 60619
Nummerische Simulation der physikalischen Prozesse, die Feuchtigkeitsschäden in Asphaltgemischen verursachen (Orig. engl.: Numerical simulation of the physical processes inducing moisture damage in asphaltic mixes)
| Autoren |
A. Scarpas N. Kringos |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen |
10th International Conference on Asphalt Pavements, August 12 to 17, 2006, Québec City: Proceedings. White Bear Lake, MN: International Society for Asphalt Pavements, 2007, CD-ROM, Paper No. 10083, 10 S., 6 B, 7 Q
Offenporige Asphalte gewährleisten in Ländern mit sehr großen Niederschlagsmengen eine schnelle Ableitung des Wassers von der Straßenbefestigung und tragen somit zur Verbesserung der Verkehrssicherheit bei. Eindringendes Wasser hat jedoch einen negativen Einfluss auf die Eigenschaften der im Asphalt verwendeten Materialien und zerstört die Verbindungen zwischen den Bestandteilen, was infolge mangelnder Haftung zum Ausbruch einzelner Gesteinkörner führt. Die genaue Kenntnis des Phänomens Haftung kann zu einer verbesserten Mischgutkonzeption und zu besseren Erhaltungsstrategien beitragen. Der Artikel befasst sich in der Mikro-Ebene mit der Simulation der Gestein-Mastix-Grenzschicht unter Berücksichtigung von Feuchtigkeitstransport und mechanischer Belastung. Es wird kompakt der kurzzeitige Prozess des Wegwaschens von Mastix-Partikeln und ausführlich der langfristige Prozess der Verringerung der Konzentration im Mastix-Film betrachtet. Die Auftretenszeiträume der mechanischen Belastung und der durch die Feuchtigkeit verursachten Schäden unterscheiden sich stark voneinander, was im vorgestellten Modell berücksichtigt wird. Das gewählte Modell ist weiterhin in der Lage, das Phänomen des Ablösens des Bitumens vom Gestein wiederzugeben. Zur Kalibrierung des Modells für verschiedene Asphaltgemische sind zahlreiche Parameter erforderlich, die zum Teil experimentell bestimmt werden müssen, wie z. B. der molekulare Diffusionskoeffizient für Gestein und Mastix. Mithilfe des im Programm RoAM (Raveling of Asphaltic Mixtures) integrierten Modells können Asphaltgemische optimiert und realistische Vorhersagen hinsichtlich der auftretenden Schäden aufgrund von Feuchtigkeit getroffen werden.