Detailergebnis zu DOK-Nr. 75328
Untersuchung des Bewegungsverlaufs grober Gesteinskörnungen in Asphaltgemischen auf Basis virtuell simulierter Verdichtungstests (Orig. engl.: Investigation of motion of coarse aggregates in asphalt mixture based on virtual simulation of compaction test)
| Autoren |
W. Liu Y. Gao X. Huang L. Li |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt |
International Journal of Pavement Engineering 21 (2020) Nr. 2, S. 144-156, 17 B, 6 T, zahlr. Q
Auf der Grundlage der Diskreten-Elemente-Methode wird in der Studie eine Untersuchung mittels PFC3D vorgestellt, die die Bewegung grober Gesteinskörnungen in Asphaltgemischen bei statischer Verdichtung virtuell simuliert. Die vielflächige unregelmäßige Form der Gesteinskörnungen, die viskoelastischen Eigenschaften der Bindemittel und die zufällige Verteilung der Luftporen finden bei der Berechnung eines dreidimensionalen Verdichtungsmodells Berücksichtigung. Anhand verschiedener Indikatoren, wie zum Beispiel Verschiebungsgrad, Translations- oder Bewegungswinkel, soll eine quantitative Analyse die Lage einzelner Gesteinskörnungen bei unterschiedlichen Verdichtungsstufen ermöglichen. Die Modellierungen ergaben, dass die Bewegung der Gesteinskörnungen im Wesentlichen der vorgegebenen Belastungsrichtung folgt und dass eine statische Verdichtung nicht dazu geeignet ist, Gesteinskörnungen wesentlich in horizontaler Richtung zu bewegen. Die interne Struktur der Asphaltgemische hat dagegen einen größeren Effekt auf das Bewegungsverhalten der Gesteinskörnungen. Der zweidimensionale Bewegungswinkel korreliert direkt mit der Referenzebene der Gesteinskörnung, welche wiederum von der Belastungsrichtung beeinflusst wird und den Bewegungswinkel bestimmt. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem Verdrängungszuwachs und dem Verdichtungsgrad in Belastungsrichtung. Es sind jedoch für die Zukunft weitere Untersuchungen erforderlich, in der auch die noch komplexeren Verdichtungsmodelle mit Vibrationsverdichtung eingebunden werden müssen und bei denen die Grenzbetrachtungen der Einflussgrößen Steifigkeit, Flexibilität, Temperatur und Belastung Eingang finden sollen.