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Detailergebnis zu DOK-Nr. 60799

Ein dreidimensionales elasto-viskoplastisches Finite-Elemente-Modell für Feuchtigkeitsschäden in Asphalten aus gleichzeitiger physikalischer und mechanischer Ursache (Orig. engl.: Three dimensional physical-mechanical moisture induced damage in asphalt mixes)

Autoren	C. Kasbergen A. Scarpas N. Kringos
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 12.1 Asphaltstraßen

Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists 2007: From the Proceedings of the Technical Sessions, San Antonio, Texas, March 11-14, 2007. White Bear Lake, MN: Association of Asphalt Paving Technologists (AAPT), 2007, S. 495-524, 15 B, 17 Q

In einer grundsätzlichen Arbeit wurden experimentelle und analytische Untersuchungen des physikalischen Prozesses von Feuchtigkeitsschäden im Asphalt zusammen mit dessen mechanischen Beanspruchungen behandelt. Modelle und Verfahren wurden entwickelt, mit denen das Einwirken von Feuchtigkeit auf Asphalt, z. B. infolge eines Gefälles molekularer Diffusion durch unterschiedliche Feuchtigkeitsgehalte im Asphalt, simuliert und mit den mechanischen Beanspruchungen prinzipiell verbunden werden konnte. Für die Modelle von Feuchtigkeitsschäden waren allgemein verbindliche, konstruktive theoretische Ansätze notwendig. Zunächst war auch von den Eigenschaften des trockenen Materials auszugehen. Die Untersuchungen ergaben ein dreidimensionales elasto-viskoplastisches Modell, mit dem der Mastix und seine Eigenschaften gleichzeitig mit dem Eindringen von Feuchtigkeit dargestellt werden konnten. Methoden für die Bestimmung der Modell-Parameter (elastoplastische Parameter, viskoelastische Parameter, Feuchtigkeit-Haftfestigkeit-Relation) wurden aufgestellt und erläutert. Schließlich wurde an einem Beispiel im Mikromaßstab das Entstehen eines Schadens dargestellt, der in der Kontaktfläche von Gestein und Asphaltmastix durch Feuchtigkeit und plastische Spannungen entsteht.