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Detailergebnis zu DOK-Nr. 74728

Modellierung des komplexen E-Moduls von bitumenhaltigen Materialien auf unterschiedlichen Längenskalen (Orig. engl.: Micromechanical modelling of bituminous materials' complex modulus at different length scales)

Autoren	F. Fakhari Tehrani J. Absi F. Allou C. Petit
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

International Journal of Pavement Engineering 19 (2018) Nr. 8, S. 685-696, 17 B, 7 T, zahlr. Q

Im Rahmen der Arbeit soll eine mehrskalige Modellierungstechnik etabliert werden, die eine Untersuchung der komplexen viskoelastischen Eigenschaften von Asphaltmischungen ermöglicht. Jede Skala betrachtet das heterogene Material als zweiphasiges Gemisch, das aus Gesteinskörnern mit linear elastischen Materialeigenschaften und einer Matrix von bitumenhaltigen Materialien besteht, die bei kleinen Dehnungen linear viskoelastisches Verhalten zeigt. Bei diesem Ansatz werden die homogenen äquivalenten Eigenschaften von einer Beobachtungsskala auf die nächsthöhere Beobachtungsskala übertragen. Die viskoelastischen und die elastischen Materialeigenschaften dienen in der Folge als Eingangsgröße in die numerische Simulation. Das verallgemeinerte Maxwell-Modell wird verwendet, um das viskoelastische Verhalten der Matrix zu beschreiben. Die viskoelastischen Eigenschaften der Mastix, des Mörtels und des Heißasphalts als auch die des bitumenhaltigen Verbundwerkstoffs können mithilfe eines Finite-Elemente-Modells geschätzt werden. Der aus den jeweiligen Modellierungsprozessen resultierende dynamische Modul wird mit verfügbaren Labordaten auf den unterschiedlichen Skalen validiert. Es konnten zufriedenstellende Ergebnisse der Modellierung im Vergleich zu den Labordaten bei tiefen Temperaturen (-10 °C) festgestellt werden. Mit zunehmender Temperatur waren größere Abweichungen die Folge.