CORRELAÇÃO ENTRE AS MEDIDAS DE CONDIÇÃO DE TEXTURA E DE ATRITO: APLICAÇÃO NO CASO DA OBRA DO NOVO COMPLEXO AEROPORTUÁRIO DA GRANDE NATAL

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1 CORRELAÇÃO ENTRE AS MEDIDAS DE CONDIÇÃO DE TEXTURA E DE ATRITO: APLICAÇÃO NO CASO DA OBRA DO NOVO COMPLEXO AEROPORTUÁRIO DA GRANDE NATAL Filipe Almeida Corrêa do Nascimento Nerinei Alves Batista Antonio Carlos Rodrigues Guimarães

2 CORRELAÇÃO ENTRE AS MEDIDAS DE CONDIÇÃO DE TEXTURA E DE ATRITO: APLICAÇÃO NO CASO DA OBRA DO NOVO COMPLEXO AEROPORTUÁRIO DA GRANDE NATAL Filipe Almeida Corrêa do Nascimento Nerinei Alves Batista Antonio Carlos Rodrigues Guimarães Instituto Militar de Engenharia Pós-Graduação em Engenharia de Transportes RESUMO O presente trabalho estuda a correlação entre as medidas de condição de textura do revestimento (macrotextura e microtextura) e o coeficiente de atrito obtido pelo equipamento Griptester, dentro do contexto da obra do Novo Aeroporto Internacional da Grande Natal, situado no município de São Gonçalo do Amarante/RN. Os materiais utilizados no concreto asfáltico do revestimento foram caracterizados segundo as especificações da obra. As medidas de condição de textura, obtidas através dos ensaios de mancha de areia e pêndulo britânico, permitiram a classificação da macrotextura (média) e da microtextura (muito rugosa). O equipamento Griptester levantou as condições de atrito da pista de pouso e decolagem, sugerindo uma condição favorável segundo os requisitos da Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC). Para o estabelecimento de uma relação entre as medidas de atrito, foram calculados os parâmetros previstos pelo International Friction Index (IFI) para cada equipamento. Por fim, uma análise estatística de todos os dados foi inserida à pesquisa, resultando em uma proposta plausível de um modelo que relaciona as variáveis de textura e de atrito, que obteve uma diferença média de 2,8% entre o número de atrito F60 real e o calculado. ABSTRACT This paper studies the correlation between measures of condition of the pavement surface texture (macrotexture and microtexture) and the coefficient of friction obtained by Griptester equipment, within the context of the work of the Greater Natal New International Airport, located in the municipality of São Gonçalo do Amarante / RN. The materials used in the asphalt concrete layer were characterized according to the project specifications. The measures of texture condition, obtained through sand patch and British pendulum tests allowed the classification of the macrotexture (average) and the microtexture (very rough). The Griptester equipment measured the friction conditions of the runway, suggesting a favorable condition according to the requirements of the National Civil Aviation Agency (ANAC). To establish a relationship between friction measures, the parameters, set by the International Friction Index (IFI), were calculated for each equipment. Finally, a statistical analysis of all data was inserted to the research, resulting in a plausible proposal for a model that relates the texture and friction variables, which obtained an average difference of 2,8% between the real friction number F60 and the calculated one. 1. INTRODUÇÃO O desempenho de um pavimento está associado ao seu conjunto de camadas e do subleito, e está relacionado à capacidade de suporte e à durabilidade, exigidos para o padrão do tipo da obra e do tipo do tráfego, incluindo o conforto ao rolamento e à segurança dos usuários. Deve-se assim atender às demandas estruturais e funcionais do pavimento (Bernucci et al., 2010). Nesse sentido, Silva (2008) apud Araújo (2009) diz que os parâmetros funcionais mais relevantes na pavimentação aeroportuária estão relacionados à segurança contra a derrapagem das aeronaves, o que é função de uma boa interação pneu-pavimento. A microtextura e a macrotextura são parâmetros que influenciam essa condição de aderência pneu-pavimento. A microtextura está relacionada à própria superfície do agregado mineral, a qual pode ser áspera ou polida, cujos comprimentos de onda variam entre 0 a 0,5mm e amplitude de 0 a 0,2mm. Esse parâmetro depende das propriedades mineralógicas dos agregados e é de fundamental importância para romper o filme de água quando do contato pneu-pavimento. A maneira mais comum de se medir microtextura é através do ensaio de 1

3 pêndulo britânico. Já a macrotextura relaciona-se com as asperezas superficiais do pavimento, formadas pelas protuberâncias causadas pelo agregado com comprimento de onda de 0,5 a 50mm e amplitude de 0,2 a 10mm. É relacionada ao atrito em altas velocidades, à capacidade do pavimento drenar a água superficial evitando o fenômeno da hidroplanagem (Momm, 1998), à formação de spray, à formação do espelho noturno, ao aumento no consumo de combustível, ao desgaste dos pneumáticos e aos excessivos níveis de ruído. A distribuição granulométrica, as características dos agregados (forma, tamanho, etc.), a dosagem da mistura e o processo construtivo influenciam muito na macrotextura final do pavimento. A maneira mais difundida de medição da macrotextura é através do ensaio de mancha (ou altura) de areia. Existem vários equipamentos para a medição da condição de atrito de um revestimento, como, por exemplo, o Griptester. É um equipamento que permite a medição do coeficiente de atrito entre o pavimento e um pneu normalizado, montado em uma roda parcialmente bloqueada (14,5%). A utilização desse equipamento proporciona uma maneira mais rápida e prática de medir o atrito do pavimento quando comparado com a mancha de areia e o pêndulo britânico. Na tentativa de se relacionar a resistência à derrapagem com as medidas de textura dos pavimentos, Yandell et al. (1983) apud Masad et al. (2009), Abe et al. (2000) e Henry (2000) são alguns exemplos de pesquisas que concorreram nessa direção. Portanto, sempre foi uma preocupação o entendimento dos conceitos envolvidos na aderência pneu-pavimento, que é definida por Pereira (2010) como a junção das características de atrito e de textura. Nesse sentido, é desejável que se relacione os diversos coeficientes de atrito, obtidos por equipamentos mais sofisticados, com as condições de textura do pavimento, definidas por ensaios mais simples e usuais. Além dos ensaios já mencionados, a caracterização da macrotextura e da microtextura da superfície de pavimentos asfálticos pode ser obtida por meio de diversos outros tipos de equipamentos que possuem características distintas. Os resultados dos ensaios obtidos por esses diferentes equipamentos foram comparados e harmonizados por uma grande pesquisa desenvolvida pela PIARC (Permanent International Association of Road Congress, atualmente denominada de World Road Association) que converteu esses diferentes valores em um índice internacional combinado, chamado de IFI International Friction Index. Esse índice é um dos parâmetros utilizados para quantificar a aderência pneu-pavimento, sendo, consequentemente, usado como ferramenta, tendo em vista a redução de acidentes (Aps, 2006). O IFI integra o coeficiente de atrito medido à velocidade de referência de 60 km/h (FR60) e o parâmetro (Sp) relacionado com a textura, de acordo com o modelo apresentado na Figura 1. Assim, considera-se inicialmente um valor do coeficiente de atrito do pavimento (FRS), obtido com um determinado equipamento, a uma velocidade de ensaio S, e um valor da textura Tx. Com estes dados, através das equações ((1) e ((2), corrige-se o valor de FRS em função da velocidade (S) e do parâmetro relacionado com a textura (Sp), determinando FR60 (velocidade de referência de 60 km/h) (Wambold et al., 1995). Depois, com o valor de FR60 e da textura Tx, através da equação (3), determina-se o IFI (F60). (1) (2) (3) em que FR60: valor do atrito do equipamento convertido à velocidade de 60 km/h; FRS: valor de atrito medido à velocidade de deslocamento S; 2

4 S: velocidade de deslizamento do equipamento [km/h]; Sp: coeficiente de velocidade; a e b: constantes determinadas em função do equipamento utilizado; Tx: parâmetro de textura; F60: valor de atrito harmonizado para velocidade de 60 km/h; e A, B e C: constantes de calibração de acordo com os equipamentos utilizados no experimento. Figura 1: Determinação do IFI (AIPCR/ PIARC, 2003) Bezerra Filho e Oliveira (2013) verificaram que existe uma correlação entre a macrotextura e o coeficiente de atrito, mas o resultado pode ser considerado insatisfatório, em virtude de uma grande variação nos valores analisados. Portanto, para tentar mitigar essa fraca relação entre variáveis e melhor definir essa ligação, o presente estudo pretende estudar a correlação existente entre a condição de textura do revestimento (macrotextura e microtextura) com a de atrito da pista, medidas com mancha de areia, pêndulo britânico e Griptester. O IFI servirá como fator concorrente entre essas medidas para facilitar o trabalho de relacionamento das variáveis. 2. MATERIAIS E MÉTODOS A seguir, serão apresentadas as caracterizações dos materiais utilizados na mistura asfáltica e seus resultados de dosagem, bem como a metodologia dos ensaios de atrito realizados nessa pesquisa Caracterização dos materiais do concreto asfáltico e sua dosagem O Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) utilizado na mistura asfáltica foi o CAP-50/70 originário da LUBNOR Refinaria de Petróleo da PETROBRAS S.A. em Fortaleza-CE. Os ensaios de caracterização, de acordo com a norma DNIT (2006a), são apresentados na Tabela 1. Tabela 1: Caracterização do ligante asfáltico ENSAIO UNIDADE NORMA RESULTADO LIMITES Penetração (100g, 5s, 25ºC) 0,1mm DNER ME 003/ Viscosidade Saybolt Furol A 135ºC, mín 180 mín 141 A 150ºC, mín s DNER ME 004/ mín 50 A 177ºC, mín Espuma (Aquecimento a 177ºC) - - NESP NESP Ponto de Fulgor ºC DNER ME 148/94 >300 C > 235ºC Ponto de Amolecimento ºC DNER ME 247/94 49 C - Índice de Susceptibilidade Térmica ,90 (-1,5) a (+0,7) Densidade Real - NBR MB 387/65 1,027-3

5 O concreto asfáltico utilizado foi constituído de agregados graníticos originários de uma pedreira da região, fazendo uso de material graúdo (brita 25mm e brita 19mm) e de miúdo (bica de ½ ), além do fíler (cimento Portland tipo CP II Z 32 RS). Todos foram caracterizados segundo os ensaios previstos nas especificações da obra, cujos índices apresentaram-se satisfatoriamente, conforme a Tabela 2. Tabela 2: Caracterização dos agregados do concreto asfáltico ENSAIO NORMA AGREGADO RESULTADO LIMITES Brita 25mm 29,30% Abrasão Los Angeles DNER ME 035/98 40% Brita 19mm 24,40% Adesividade (0,07% de Petrodope C) DNER ME 078/94 Brita 25mm Brita 19mm SATISFATÓRIA SATISFATÓRIA Índice de Forma DNER ME 086/94 Equivalente de Areia DNER ME 054/97 Densidade Real DNER ME 195/97 Densidade Aparente NBR 6458/84 Brita 25mm 0,72 Brita 19mm 0,52 Bica de 1/2" 72,84% Areia Artificial 88,57% Brita 25mm 2,659 Brita 19mm 2,662 Bica de 1/2" 2,648 Areia Artificial 2,672 Brita 25mm 1,278 Brita 19mm 1,386 Bica de 1/2" 1,655 Areia Artificial 1,509 0,50 55% - - Na dosagem da mistura, foi utilizado o método Marshall, seguindo o preconizado na especificação de projeto SGA. 01/800.82/01260/0, no Anexo 14 da ICAO (2004), no Manual de procedimentos da INFRAERO (2007) e na Instrução de Aviação Civil 4302 do DAC (2001). Dentre as nove faixas granulométricas possíveis, a especificação prevê o enquadramento na faixa 2 para a camada superficial (capa). Na Tabela 3 é apresentado o enquadramento granulométrico dos agregados utilizados na camada superficial, ilustrado pela Figura 2. Na Tabela 4 e na Tabela 5 são apresentados dados físicos e volumétricos dessa mistura asfáltica. Tabela 3: Composição granulométrica da camada superficial Série ASTM Abertura (mm) Faixa 2 % em massa, passando Projeto de mistura Camada superficial 1 25, ¾ 19, ½ 12, N 4 4, N 10 2, N 40 0, N 80 0, N 200 0,

6 Figura 2: Curva granulométrica do projeto de mistura da camada superficial, delimitada pelos limites da faixa 2 (Infraero) e por sua faixa de trabalho Tabela 4: Traço de projeto da camada superficial Material Traço Brita 25mm 14% Brita 19mm 17% Bica de 1/2" 67% Fíler (cimento Portland) 2% Teor de ligante 4,2% Tabela 5: Características de projeto da camada superficial Características Camada superficial (tipo A ) Especific. INFRAERO Valores obtidos Estabilidade mínima (kgf) Fluência máxima (mm) 4 3,18 Vazios da mistura (Vv, %) 3-5 3,64 Relação betume-vazios (%) Moldagem do corpo de prova (golpes em cada face) Metodologia dos ensaios Os ensaios de mancha de areia (ASTM E-965/01) e de pêndulo britânico (ASTM E-303/98) foram realizados por Ramos (2012) e publicados em sua pesquisa para determinar uma medição de atrito pelo método IFI (International Friction Index), regulado pelo procedimento da ASTM E-1960/07, que, apesar de não ser o método mais utilizado pelos órgãos internacionais aeronáuticos, consegue comparar as informações de aderência em uma escala idêntica em todos os países e contribuir para segurança (Wambold et al., 1995). Os ensaios foram procedidos em 16 pontos do revestimento nas faixas imediatamente laterais ao eixo, alternando-se os lados esquerdo e direito a cada 100 metros. As medições contínuas de atrito foram realizadas através equipamento Griptester (modelo MK2 Tipo D) em toda a extensão da Pista de Pouso e Decolagem (PPD) do aeroporto, na faixa dos 3 metros distantes do eixo central, nos lados esquerdo e direito. A cada 10 metros, os coeficientes de atrito foram registrados no computador do equipamento pelo seu valor médio. Adotou-se a velocidade de ensaio de 65 km/h, em consonância com a ANAC (2012). O volume de água na saída da bomba foi regulado de acordo com a velocidade de ensaio, de forma que a espessura da película de água no revestimento fosse de 1 milímetro. O sentido de deslocamento do equipamento foi escolhido da cabeceira 12 para a 30, conforme serão realizadas as operações de pouso e decolagem no aeroporto. 5

7 De posse dos resultados, procedeu-se uma análise estatística buscando uma correlação significante entre as variáveis. Para esse fim, utilizou-se os testes de normalidade de Kolmogorov-Smirnov e de ajustes de curvas com auxílio do software Lab Fit. 3. RESULTADOS As medições de textura determinadas pelos ensaios de mancha de areia e Pêndulo Britânico (BP) serão descritas a seguir, bem como os resultados de atrito levantados com o equipamento Griptester (GT). As classificações oriundas dos resultados, o cálculo do IFI e a análise estatística servirão para produzir uma correlação significante entre os métodos de ensaio Ensaios de determinação da condição de textura do revestimento Ramos (2012) realizou os ensaios de mancha de areia, definido por sua altura (h m, em mm), e de pêndulo britânico, revelado pelo British Pendulum Number (BPN), na pista de pouso e decolagem. Ainda houve a correção da medição de BPN de acordo com a temperatura da água utilizada para o ensaio (BPN 20 ), conforme prevê DNIT (2006b). O traço do concreto asfáltico foi mantido o mesmo durante toda a pista, que não havia entrado em operação. A Tabela 6 revela os resultados encontrados nos pontos de ensaio. Tabela 6: Resultado dos ensaios de pêndulo britânico e de mancha de areia da PPD (Ramos, 2012) Estaca Distância Temp. Pista BPN Faixa BPN 20 (m) ( C) TºC (corrigido) LD 83,0 86,0 0, LE 73,8 76,8 0, LD 85,2 88,2 0, LE 81,4 84,4 0, LE 77,0 80,0 0, LD 70,4 73,4 0, LE 71,4 74,4 0, LD 77,8 80,8 0, LE 77,0 80,0 0, LD 78,0 81,0 0, LD 76,8 79,8 0, LE 75,4 77,4 0, LE 70,4 73,4 0, LE 75,0 77,0 0, LE 75,2 77,2 0, LE 77,4 79,4 0,72 Média 76,6 79,3 0,76 Desvio Padrão 4,2 4,2 0,02 Macrotextura (h m ) Com base em ANAC (2012) e ABPv (1999) apud Bernucci et al. (2010), pode-se classificar a PPD do Aeroporto de São Gonçalo do Amarante-RN, revelando uma microtextura muito rugosa e macrotextura média. Ainda de acordo com as referências citadas, pistas novas devem possuir o valor da macrotextura mínimo de 0,6mm. Dessa forma, verifica-se que o valor médio da macrotextura de 0,76 é o suficiente para o citado órgão regulador Ensaio de determinação de atrito O equipamento Griptester realizou a medição do atrito segundo a metodologia adotada, ainda antes do início das operações de pouso e decolagem no pavimento. No dia do ensaio, a temperatura do ambiente estava em 33ºC e a da pista em 35ºC. A Figura 3 ilustra os valores de atrito levantados até a extensão de interesse (1800m), no lado esquerdo e no direito do eixo central, sendo que cada barra representa o valor médio do atrito (Grip Number GN) medido 6

8 ao longo de 10 metros de extensão. O relatório de ensaio ainda divide cada lado em três trechos considerados homogêneos (de -100m a 0, de 0 a 900m e de 900m a 1800m). Ressaltase que o equipamento necessita de 150 metros de extensão para sua aceleração e desaceleração; portanto, desconsiderar-se-á o levantamento executado nesses trechos (início da cabeceira 12). Figura 3: Escala de valores de atrito levantados pelo equipamento Griptester na PPD Com esses resultados médios, a PPD do Aeroporto de São Gonçalo do Amarante atende aos requisitos exigidos pela ANAC (2012) para atrito de uma pista recém-construída (valores de GN acima do nível de manutenção de 0,53). Para facilitar a correlação, agrupou-se os dados coletados nos mesmos pontos que os ensaios de determinação da condição de textura do revestimento, conforme a Tabela 7. 7

9 Tabela 7: Valores de atrito do Griptester nos pontos de interesse de correlação Estaca Distância (m) Faixa GN LD 0, LE 0, LD 0, LE 0, LE 0, LD 0, LE 0, LD 0, LE 0, LD 0, LD 0, LE 0, LE 0, LE 0, LE 0, LE 0,73 Média 0,77 Desvio Padrão 0, Cálculo do IFI Após determinação dos parâmetros de textura e atrito da superfície da PPD do Aeroporto de São Gonçalo do Amarante, efetuou-se o procedimento da ASTM E-1960/07, com o cálculo das constantes de velocidade Sp e do número de atrito F60, conforme observa-se na Tabela 8. Pode-se verificar que, em média, o valor de F60 resultante dos dados do Griptester ficou 15,2% superior ao encontrado com o pêndulo britânico. Tabela 8: Cálculo dos parâmetros do IFI para o pêndulo britânico (BP) e Griptester (GT) Estaca Distância BPN Faixa 20 Macrotextura GN (m) (corrigido) (h m ) Sp F60(BP) F60(GT) F60(GT) / F60(BP) LD 86,0 0,83 0,77 75,872 0,412 0,471 1, LE 76,8 0,74 0,73 71,328 0,361 0,414 1, LD 88,2 0,79 0,78 77,008 0,425 0,455 1, LE 84,4 0,69 0,78 77,008 0,409 0,408 0, LE 80,0 0,76 0,78 77,008 0,390 0,440 1, LD 73,4 0,79 0,76 74,736 0,357 0,448 1, LE 74,4 0,74 0,77 75,872 0,364 0,428 1, LD 80,8 0,73 0,78 77,008 0,394 0,428 1, LE 80,0 0,82 0,77 75,872 0,387 0,463 1, LD 81,0 0,81 0,76 74,736 0,388 0,456 1, LD 79,8 0,82 0,77 75,872 0,386 0,463 1, LE 77,4 0,80 0,72 70,192 0,360 0,436 1, LE 73,4 0,78 0,75 73,600 0,354 0,437 1, LE 77,0 0,76 0,78 77,008 0,378 0,440 1, LE 77,2 0,74 0,77 75,872 0,376 0,428 1, LE 79,4 0,73 0,72 70,192 0,368 0,407 1,106 Média 1, Análise estatística Primeiramente, houve a realização do teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov em todos os 16 pontos, para os dados dos ensaios de textura e atrito, com a finalidade de verificar a distribuição das amostras segundo esse critério. A Tabela 9 mostra que, com os valores estatísticos abaixo do valor crítico, não há evidências para rejeitar a hipótese de normalidade dos dados, para um nível de significância de 5%. Os P-valores altos confirmam a não rejeição da hipótese de normalidade, com exceção à variável Macrotextura, que deve ser tratada com maior cautela e avaliada dentro do modelo a ser proposto. 8

10 Tabela 9: Teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov para os dados coletados Parâmetros Macrotextura BPN GN Número de dados Estat: Kolmogorov-Smirnov 0,275 0,159 0,146 P-valor 0,002 0,345 0,482 Estat Crítico 0,340 0,340 0,340 Em seguida, realizou-se o teste de valor extremo (Grubbs) para verificar a existência de dados extremos e possivelmente incorretos nos dados. Entretanto, a Tabela 10 mostra que tanto o valor mínimo (T1) quanto o valor máximo (Tn) ficaram abaixo do valor crítico, rejeitando a hipótese da existência do valor extremo a um nível de significância de 5%. Tabela 10: Teste de valores extremos para os dados coletados Parâmetros Macrotextura BPN GN Média 0,762 79,325 0,771 Desvio Padrão 0,021 4,240 0,039 T1 1,990 1,397 2,013 Tn 0,861 2,093 1,589 T crítico 2,586 2,586 2,586 Assim, com os dados de macrotextura e BPN, bem como seu respectivo valor de F60(BP), procurou-se inferir os valores de GN ou F60(GT). Uma matriz de correlação foi montada com esses parâmetros, juntamente com as relações de razão entre eles, para a busca das melhores variáveis independentes. Dessa forma, pode-se selecionar as variáveis mais importantes para o futuro modelo dentre aquelas que apresentarem correlações mais fortes (mais próximas da unidade) e baixos P-valores. A Tabela 11 ilustra os valores de correlação e seus respectivos P- valores encontrados. Tabela 11: Matriz de correlação e P-valores dos parâmetros de ensaio Matriz de Correlação: Pearson BPN Macrotextura GN F60(GT) F60(BP) GN/BPN F60(GT)/F60(BP) BPN 1,000 0,368 0,141 0,275 0,951-0,677-0,699 Macrotextura 0,368 1,000-0,023 0,371 0,638-0,298-0,316 GN 0,141-0,023 1,000 0,920 0,111 0,631 0,608 F60(GT) 0,275 0,371 0,920 1,000 0,353 0,469 0,442 F60(BP) 0,951 0,638 0,111 0,353 1,000-0,658-0,682 GN/BPN -0,677-0,298 0,631 0,469-0,658 1,000 0,999 F60(GT)/F60(BP) -0,699-0,316 0,608 0,442-0,682 0,999 1,000 Matriz de P-valores BPN Macrotextura GN F60(GT) F60(BP) GN/BPN F60(GT)/F60(BP) BPN 1,000 0,161 0,602 0,303 0,000 0,004 0,003 Macrotextura 0,161 1,000 0,931 0,157 0,008 0,262 0,233 GN 0,602 0,931 1,000 0,000 0,681 0,009 0,012 F60(GT) 0,303 0,157 0,000 1,000 0,180 0,067 0,087 F60(BP) 0,000 0,008 0,681 0,180 1,000 0,006 0,004 GN/BPN 0,004 0,262 0,009 0,067 0,006 1,000 0,000 F60(GT)/F60(BP) 0,003 0,233 0,012 0,087 0,004 0,000 1,000 Analisando as variáveis dependentes GN, F60(GT), GN/BPN e F60(GT)/F60(BP), verificamos que apenas essas duas últimas possuem correlação razoável com os dados oriundos dos ensaios de pêndulo britânico e mancha de areia, corroborado pelo P-valor inferior ao nível de significância estabelecido (5%). Então, com o auxílio do software Lab Fit, determinou-se os coeficientes de correlação (R 2 ) dos ajustes envolvendo as variáveis de atrito e textura, conforme a Tabela 12. 9

11 Tabela 12: Modelos de ajustes estatísticos aos dados provenientes dos ensaios Variável Variável Variável Dependente Independente 1 Independente 2 Modelo R 2 GN/BPN F60(BP) Sp Y=(A+X1)/(B+C*X2^2)+D*X2 0,653 F60(GT)/F60(BP) Macrotextura BPN Y=(A+X2)/(B+C*X1^2)+D*X1 0,676 Portanto, baseando a escolha no melhor ajuste, a equação (4) é a que melhor representa a correlação entre os dados. Apenas para gerar uma melhor visualização da correlação encontrada entre as variáveis, aplicou-se os dados dos ensaios nessa equação, verificando, de acordo com a Tabela 13, uma diferença média de 2,8% entre o F60(GT) calculado e o real. A Figura 4 também compara essas variáveis, utilizando a reta de igualdade e os limites superior e inferior, de diferença média de 2,8%. (4) em que F60(GT): número de atrito F60 oriundo do ensaio com Griptester; F60(BP): número de atrito F60 oriundo do ensaio com pêndulo britânico; BPN: número de atrito do ensaio de pêndulo britânico; Hm: altura da mancha de areia [mm]; A: constante = -62,181; B: constante = -3190,899; C: constante = 5082,002; e D: constante = 1,655. Tabela 13: Diferença entre o F60(GT) real e o calculado Estaca Distância F60(GT) F60(GT) Faixa (m) real calculado Diferença LD 0,471 0,470 0,3% LE 0,414 0,425 2,6% LD 0,455 0,436 4,2% LE 0,408 0,436 6,7% LE 0,440 0,434 1,4% LD 0,448 0,433 3,4% LE 0,428 0,439 2,4% LD 0,428 0,434 1,4% LE 0,463 0,454 1,9% LD 0,456 0,459 0,8% LD 0,463 0,454 2,1% LE 0,436 0,419 4,0% LE 0,437 0,427 2,2% LE 0,440 0,431 2,0% LE 0,428 0,447 4,3% LE 0,407 0,427 4,9% Média 0,439 0,439 2,8% Desvio Padrão 0,014 0,019 1,6% 10

12 Figura 4: Gráfico comparativo dos valores de F60(GT) calculado e F60(GT) real, com plotagem de linha de igualdade e limites 2,8% inferiores e superiores 4. CONCLUSÕES De acordo com os dados relatados, foi apresentado um estudo de caso aplicado na obra do Novo Aeroporto Internacional da Grande Natal, objetivando uma correlação entre a medição de atrito na pista de pouso com o pêndulo britânico e com o Griptester. Os materiais do revestimento em concreto asfáltico foram caracterizados de acordo com a especificação da obra, apresentando resultados compatíveis com o controle tecnológico adotado. Nos ensaios de avaliação da macrotextura, verificou-se, através ensaio de mancha de areia, que a profundidade média de 0,76 mm obtida nos pontos ensaiados está compatível com um concreto asfáltico denso e de granulometria contínua, situando-se acima do valor exigido pela ANAC (2012) para uma pista recém-construída. A condição de microtextura do revestimento também foi analisada, através ensaios de pêndulo britânico, obtendo um resultado médio satisfatório, na ordem de 79,3 BPN. Então, a pista de pouso e decolagem pode ser classificada com macrotextura média e microtextura muito rugosa. A condição de atrito da pista de pouso e decolagem foi determinada com o auxílio do equipamento Griptester. O ensaio executado a 65 km/h revelou uma condição bem superior àquela exigida pela ANAC (2012), corroborando com as classificações obtidas pelos ensaios de determinação da condição da textura do revestimento. Porém, para que se pudesse estabelecer uma correlação entre a condição de textura e o atrito, foi necessário o cálculo dos índices Sp e F60, preconizados pelo International Friction Index, de cada equipamento, onde a diferença de velocidades dos ensaios pode ser relacionada à macrotextura do revestimento. Assim determinou-se que, para esses pontos ensaiados, o valor de F60 calculado com os dados do Griptester (F60(GT)) é, em média, 15,2% superior ao determinado com os índices do pêndulo britânico (F60(BP)). Para formalizar essa correlação, estabeleceu-se uma análise estatística, onde prevaleceu um coeficiente de correlação (R 2 ) de 0,676 do modelo proposto pela equação (4), que envolve as variáveis F60(GT), F60(BP), BPN e macrotextura (altura da mancha de areia). A relação entre as variáveis pode ser melhor visualizada com o cálculo da diferença média entre o valor de F60(GT) calculado pelo modelo e o real, que foi de 2,8%. Portanto, foi possível o estabelecimento plausível de uma relação estatisticamente significante 11

13 entre os ensaios de atrito realizados pelo Griptester e pelo pêndulo britânico para os valores coletados em pista. Ressalta-se que esse modelo ainda deve ser validado por futuros ensaios a serem realizados, porém a inserção do IFI nos modelos de correlação entre os coeficientes de atrito e a condição de textura do revestimento tornam essas ligações mais promissoras. O coeficiente de correlação ainda pode ser melhorado, com a coleta de mais dados de ensaios de pêndulo britânico ao modelo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Abe, H., Henry, J.J.; Tamai, A.; Wambold, J. (2000) Measurement of pavement macrotexture using the CTMeter. Transportation Research Record 1764, Transportation Research Board, TRB, National Research Council, Washington. AIPCR/PIARC (2003) Evaluation of investigations into the applications of the IFI, Routes/Roads, n. 318 II. Paris. ANAC (2012) Resolução n. 236 de 5. Jun Estabelece requisitos de aderência para pistas de pouso e decolagem. Aps, M. (2006) Classificação da aderência pneu-pavimento pelo índice combinado IFI - International Friction Index para revestimentos asfálticos. Tese (Doutorado em Engenharia de Transportes) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. Araújo, J. L. (2009) Caraterísticas funcionais e mecânicas de misturas asfálticas para revestimentos de pavimentos aeroportuários. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Universidade de Brasília, Brasília. Bernucci, L.L.B.; Motta, L.M.G.; Ceratti, J.A.P.; Soares, J.B. (2010) Pavimentação Asfáltica. Formação Básica para Engenheiros. Petrobras. ABEDA, Rio de Janeiro, RJ. Bezerra Filho, C. I.; Oliveira, F. H. L. (2013) Análise da correlação entre a macrotextura e o coeficiente de atrito em pavimentos aeroportuários. In: XXVII Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes ANPET. Novembro de Belém. DAC (2001) Requisitos de resistência à derrapagem para pistas de pouso e decolagem. Departamento de Aviação Civil IAC DNIT (2006a) Cimentos asfálticos de petróleo. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, Especificação de material DNIT-EM 095/2006. DNIT (2006b) Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, Publicação IPR, 720. Rio de Janeiro. Henry, J.J. (2000) Evaluation of pavement friction characteristics, NCHRP Synthesis 291, National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), Washington. ICAO (2004) Aerodromes. International Civil Aviation Organization Annex ed. INFRAERO (2007) Procedimentos operacionais e executivos para medição de atrito, de macrotextura e remoção de borracha nas pistas de pouso e decolagem dos aeroportos. Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária MP (MNT). Masad, E.A.; Rezaei, A.; Howdhury, A.; Harris, P. (2009) Predicting asphalt mixture skid resistance based on aggregate characteristics. FHWA/TX-09/ Momm, L. (1998) Estudo dos efeitos da granulometria sobre a macrotextura superficial do concreto asfáltico e seu comportamento mecânico. Tese (Doutorado em Engenharia de Transportes) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. Pereira, C.A. (2010) Análise da aderência pneu-pavimento em rodovias dos Estados de Pernambuco e da Paraíba com elevado índice de acidentes. Tese (Doutorado em Engenharia Civil), Universidade Federal de Pernambuco, Recife. Ramos, K. O. (2012) Estudo sobre mistura asfáltica tipo Stone Matrix Asphalt (SMA) para pavimento aeroportuário. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro. Wambold, J. C. C. E. (1995) Experiment to compare and harmonize texture and skid resistance measurements. Permanent International Association of Road Congresses PIARC, Paris, France. Filipe Almeida Corrêa do Nascimento (filipeacn@yahoo.com.br) Nerinei Alves Batista (nerinei@gmail.com) Antonio Carlos Rodrigues Guimarães (guimarães@ime.eb.br) Pós-Graduação em Engenharia de Transportes, Instituto Militar de Engenharia Praça General Tiburcio, 80 Rio de Janeiro, RJ, Brasil 12