Modellierung des thermo-mechanischen Verbundverhaltens von Asphalt in Straßenaufbauten

In der vorliegenden Arbeit wird ein Verbundmodell zur Beschreibung des thermo-mechanischen Verhaltens von Asphaltmischungen entwickelt und validiert. Das Modell beschreibt das Materialverhalten von Asphalt als Verbundwerkstoff auf Basis der Mischungstheorie. Hierfür ist das Verformungsverhalten der Bindemittelkomponente mit einem fraktionalen rheologischen Modell beschrieben. Die Mineralstoffkomponente wird mit einem Modell der Hypoplastizität erfasst. Mit Hilfe einer Evolutionsstrategie erfolgt die Identifikation der Modellparameter der Einzelkomponenten auf der Grundlage experimenteller Untersuchungen. Für die Validierung des Verbundmodells liegt ein umfangreiches experimentelles Programm vor, bei dem zwei ausgewählte Asphaltmischungen in einaxialen Versuchen untersucht werden. Der Vergleich der Versuche mit Ergebnissen numerischer Simulationen bedingt physikalisch begründete Modifikationen am Verbundmodell. Das modifizierte Modell ermöglicht die Analyse des Verformungsverhaltens realer Strukturen aus Asphaltmaterialien in numerischen Berechnungen mit der Finite-Element-Methode.