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Detailergebnis zu DOK-Nr. 72135

Modellierung von feuchtigkeitsbedingten mechanischen Schäden in Asphaltmischungen unter Verwendung von zufälligen Mikrostrukturen und einer Kontinuumsschadensformulierung (Orig. engl.: Modelling moisture-mechanical damage in asphalt mixtures using random microstructures and a continuum damage formulation)

Autoren	E. Masad D. Castillo S. Caro M. Darabi
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Road Materials and Pavement Design 18 (2017) Nr. 1-2, S. 1-21, 11 B, 2 T, 36 Q

In dem Papier wird ein rechnergestützter Modellierungsansatz zur Bewertung von Feuchtigkeitsschäden in Heiß-Asphaltmischgut (HMA) vorgestellt. Der Ansatz kombiniert eine Methodik zur zufälligen Erzeugung von HMA-Mikrostrukturen und einer Finite-Elemente-Formulierung (FE), die eine gekoppelte feuchtigkeitsbedingte mechanische Kontinuumsschaden bestimmende Beziehung verwendet. Wahrscheinliche zweidimensionale HMA-Mikrostrukturen wurden zufällig erzeugt und als unabhängige Wiederholungen behandelt. Diese Wiederholungen sind als Modellgeometrie in FE verwendet worden und wurden rechnerisch einem einjährigen Feuchtigkeitskonditionierungsregime unterworfen. Während dieser Zeit ist zusätzlich eine mechanische Belastung periodisch angewendet worden. Die Mittelwerte und Streuungen, die sich auf die Entwicklung der Feuchtigkeit und die mechanischen Schäden bezogen, wurden identifiziert und die Auswirkungen der Veränderung des Hohlraums und des Koeffizienten der Feuchtigkeitsdiffusion in der Asphaltmatrix wurden beurteilt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Modellierungsansatz ein tragfähiges Werkzeug ist, um die Auswirkungen von physikalischen und volumetrischen Eigenschaften von HMA auf Anfälligkeit für eine feuchtigkeitsbedingte mechanische Beschädigung probabilistisch zu quantifizieren.