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Detailergebnis zu DOK-Nr. 66387

Integrierter experimentell-numerischer Ansatz zur Abschätzung materialspezifischer Merkmale von Feuchtigkeitsschäden in der Bitumen-Gesteins-Kontaktfläche (Orig. engl.: Integrated experimental-numerical approach for estimating material-specific moisture damage characteristics of binder-aggregate interface)

Autoren	Y.-R. Kim H. Ban I. Pinto
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 9.5 Naturstein, Kies, Sand 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Asphalt materials and mixtures 2011, Volume 3. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2011 (Transportation Research Record (TRB) H. 2209) S. 9-17, 6 B, 2 T, 26 Q

Feuchtigkeitsschäden entstehen unter anderem durch Adhäsionsversagen zwischen Bitumen und Gestein. Dieser Mechanismus wird in der Forschungsarbeit mit dem sogenannten pull-off-Test nach ASTM D 4541 untersucht, der die Verbundfestigkeit von Bitumen und verschieden behandelten Gesteinsoberflächen anspricht. In einem Finite-Elemente-Modell wurden die Verbundfestigkeit und ihre Reduzierung durch Eindringen von Wasser sowie Aufbringen der Zugkraft nachgebildet. Weiterhin wurde zur Simulation des Adhäsionsversagens ein Kohäsionsmodell entwickelt, bei dem eine Abbaufunktion die Schädigung in der Kontaktfläche abbildet und das auf zwei Parametern basiert, die zum einen die verbleibende Verbundfestigkeit und zum anderen deren Reduzierung beschreiben. Erste Untersuchungen und Vergleiche für einen Sandstein mit zwei Performance-graded Bitumen (PG 64-22 und PG 70-28) und kein Additiv, Kalkstein oder Flugasche zeigen zufriedenstellende Ergebnisse; erwartungsgemäß kann mit den Additiven das Adhäsionsversagen deutlich verzögert werden.