Detailergebnis zu DOK-Nr. 72976
Kohäsive Zonenmodelle zur Bruchmechanik von Asphaltbefestigungen mit Anwendungen zur Dimensionierung von hochleistungsfähigen Asphaltdeckschichten (Orig. engl.: Cohesive zone fracture modelling of asphalt pavements with applications to design of high performance asphalt overlays)
| Autoren |
B. Behnia E.V. Dave |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen |
International Journal of Pavement Engineering 19 (2018) Nr. 3, S. 319-337, 16 B, 10 T, zahlr. Q
Am Anfang der sehr komplexen, überwiegend theoretischen Arbeit erläutern die Autoren, dass der Bruchmechanismus von heterogenen viskoelastischen und temperaturabhängigen Stoffen wie Asphalt nicht mithilfe der Grundgesetze der linearelastischen Bruchmechanik simuliert werden kann. Sie widmen sich deshalb den kohäsiven Zonenmodellen (CZM) zur Bruchmechanik und erläutern ausführlich deren Grundlagen und die Ergebnisse der bisher international zu diesem Thema durchgeführten wissenschaftlichen Arbeiten. Die CZM können in die beiden Kategorien "von innen kommend (systemintern)" und "von außen wirkend" eingeteilt werden. Die CZM werden in Finite-Elemente-Simulationen eingebunden. Dazu wurden die notwendigen Eingangsparameter Bruchenergie und Materialfestigkeit durch Laboruntersuchungen ermittelt. Für eine durchgehende Beispielrechnung wurden Bohrkerne aus einem flächenmäßig eingebauten Asphalt (Größtkorn 9,5 mm, Bitumen PG 64-22) untersucht. Als Ergebnis wird dargestellt, dass die CZM eine effiziente Alternative der Simulation diskreter Risse darstellen. Die Anwendung der CZM kann bei der Dimensionierung und Konzipierung von Asphalten mit höherem Widerstand gegen Temperaturrissbildung und klassischer Reflexionsrissbildung genutzt werden.