Detailergebnis zu DOK-Nr. 56662
Maßgebende und plastische Vorgänge des Gleitbruches von Bitumen (Orig. engl.: Essential and plastic works of ductile fracture in asphalt binders)
| Autoren |
J.S. Youtcheff S.A. Hesp A. Andriescu |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2004 (Transportation Research Record (TRB) H. 1875) S. 1-8, 7 B, 1 T, 48 Q
Die Grundlage für die Bruch- und Ermüdungsmechanik von duktilen Stoffen ist ein thermodynamischer Ansatz über diejenige Energie, die für den Bruch bzw. das Versagen des Materials erforderlich und maßgebend ist. Die Methode beruht auf der Analyse der Energien, die beim Dehnen, Einschnüren und plastischen Gleiten bis zum Rissbeginn im Gleitbruchvorgang der Stoffe aufgewendet werden (müssen). Gleitbruchuntersuchungen von duktilen, elasto-visko-plastischen (anderen, nicht im Straßenbau (Bitumen)) verwendeten Materialien werden häufig an systematisch gekerbten und eingespannten Probekörpern durchgeführt, weil daran die signifikanten Bruchverhaltensmechanismen temperaturabhängig und in Abhängigkeit von den Belastungskonditionen sowie von den Probenabmessungen bestimmt werden können. Die durch die (jeweils zu ermittelnde) Kraft-Verformungs-Kurve (-Beziehung) gekennzeichnete Gesamtenergie ist signifikant unterteilt in zwei Bereiche, nämlich durch die für den eigentlichen Bruch (Ermüdung) notwendige und maßgebende Energie für die Dehnung bis zum Fließbeginn (Fließgrenze) sowie die für den Bruch nicht maßgebende Energie für die anschließende plastische Verformung bis zum Abriss. Mit Bezug darauf haben die Autoren das Bruch- und Ermüdungsverhalten von 6 Bitumensorten sowohl nach der Energiemethode als auch konventionell mittels dynamischer Biegeversuche und Ermittlung der komplexen Schubmoduln ermittelt. Die mit den jeweiligen Methoden ermittelten Ergebnisse korrespondieren nicht miteinander. Die Autoren empfehlen daher, ihre Erkenntnisse aus den Untersuchungen über die Bruchenergie und über die Dominanz der maßgebenden Energie für das Bruch- und Ermüdungsverhalten in die konventionellen Methoden, Bewertung mittels der komplexen Moduln, einzubringen. Hierfür werden Vorschläge für weitere Forschungen unterbreitet.