Development of Moisture Loss Index Based on Field Moisture Measurement using Portable Time Domain Reflectometer (TDR) for Cold In-place Recycled Pavements

The practice of asphalt pavement recycling has grown rapidly over the decade, one of which is the cold in-place recycling with the foamed asphalt (CIR-foam) or the emulsified asphalt (CIR-emulsion). Particularly, in Iowa, the CIR has been widely used in rehabilitating the rural highways because it significantly increases the service life of the existing pavement. The CIR layer is typically overlaid by the hot mix asphalt (HMA) to protect it from water ingress and traffic load and obtain the required pavement structure and texture. Most public agencies have different curing requirements based on the number of curing days or the maximum moisture contents for the CIR before placing the overlay. The main objective of this study is to develop a moisture loss index that the public agency can use to monitor the moisture content of CIR layers in preparation for a timely placement of the wearing surface. First, the moisture contents were measured in the field using a portable time domain reflectometry (TDR) device. Second, the weather information in terms of rain fall, air temperature, humidity and wind speed was collected from the same location. Finally, a moisture loss index was developed as a function of initial moisture content, air temperature, humidity and wind speed. The developed moisture loss index based on the field measurements would help the public agency to determine an optimum timing of an overlay placement without continually measuring moisture conditions in the field.

휴대용 TDR 함수량계로 측정한 현장 함수비를 이용한 현장 상온 재활용 아스팔트 포장의 수분 감소계수 개발

최근 10년간 전세계적으로 아스팔트 포장을 재활용하는 기술이 급속도로 확산되고 있으며 노후 아스팔트 포장을 폼드 아스팔트 또는 유화 아스팔트를 사용하여 현장에서 바로 100% 재활용하는 현장 상온 재생 아스팔트 포장기술이 다양하게 적용되고 있다. 특히, 아이오와 주에서는 교통량이 적은 지방도로에서 기존 포장의 수명을 연장 시켜주는 현장 상온 재생 아스팔트 공법을 많이 적용하고 있다. 일반적으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장층은 수분의 침투나 교통하중으로부터 보호하거나 포장설계를 만족시키기 위해 가열 아스팔트 포장으로 덧씌우기를 한다. 일반적으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장층 위에 가열 아스팔트 포장으로 덧씌우기 할 시기는 대부분에 감독자들은 일정한 양생기간 또는 최대 함수비에 근거하여 결정하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 감독자가 최적에 덧씌우기 아스팔트 포장 시기를 결정할 수 있도록 현장 상온 재생 아스팔트 포장층의 현장 함수비를 간단하게 측정하여 덧씌우기 시기를 결정할 수 있는 수분 감소계수를 개발하는 것이다. 먼저, 현장 상온 재생 아스팔트 포장층의 함수비를 TDR 함수량계를 사용하여 측정하였고 현장 상온 재생 아스팔트 포장이 시공되는 기간 동안에 강우량, 대기온도, 습도, 바람속도 등 기상정보를 수집하였다. 마지막으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장의 초기 함수비, 대기온도, 습도, 바람속도를 변수로 하는 수분 감소계수를 개발하였다. 실제 현장 상온 재생 아스팔트 포장에서 측정한 값을 사용하여 개발한 수분 감소계수는 감독자가 연속적으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장층의 함수비를 측정하지 않고 최적의 덧씌우기 포장 시점을 결정할 수 있다.