INFRAERO, CEP Brasília, DF, Brasil,

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1 ESTUDO DE CASO: MEDIÇÃO DE ATRITO DA PISTA DE POUSO E DECOLAGEM DO AEROPORTO DE PARNAÍBA-PI (CASE: MEASUREMENTS OF THE FRICTION OF A RUNWAY SURFACE OF THE PARNAIBA AIRPORT) MARCIO E. R. JAQUELINE C. KUNTZ 1 FERREIRA 2 PAULO SÉRGIO PASSOS LIMA 3 1 Eng Civil, INFRAERO Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária, SCS - Q BL. A - Nº 58 - ED. INFRAERO, CEP Brasília, DF, Brasil, marcio_kuntz@infraero.gov.br. 2 Mestre em Geotecnia, Eng. a Civil, INFRAERO Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária, SCS - Q BL. A - Nº 58 - ED. INFRAERO, CEP Brasília, DF, Brasil, jaquelineferreira@infraero.gov.br. 3 Eng Civil, INFRAERO Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária, SCS - Q BL. A - Nº 58 - ED. INFRAERO, CEP Brasília, DF, Brasil, paulosergio_lima@infraero.gov.br. RESUMO O presente trabalho tem por objetivo apresentar a rotina de medição de atrito realizada durante a execução da obra de reforço de pavimento da pista de pouso e decolagem do Aeroporto de Parnaíba, da cidade de Parnaíba, Piauí, realizada entre julho de 2009 a janeiro de 2010, de acordo com a Resolução nº 88 da Agência Nacional de Aviação Civil ANAC e salientar as principais mudanças relativas aos parâmetros dos testes de medição de atrito em relação à Instrução de Aviação Civil , revogada pela ANAC. PALAVRAS-CHAVE: (medição de atrito, pista de pouso, aeroporto). ABSTRACT The present work aims to present the routine measurement of attrition that took place during the execution of the work of strengthening the pavement of the runway and take off of the airport of Parnaiba, in Parnaíba City, Piauí, realized between July 2009 and January 2010 in accordance to the Resolution No. 88 of the National Civil Aviation Agency - ANAC and highlight the main changes relating to the minimum parameters referred to the friction measuring tests in relation to Civil Aviation Instruction , repealed by ANAC KEY WORDS: (measurement friction, runway, airport).

2 INTRODUÇÃO O Aeroporto de Parnaíba passou a ser administrado pela Infraero a partir de junho de A empresa firmou convênio com o Governo do Estado do Piauí para prestação de serviços de administração, operação, exploração, manutenção e desenvolvimento da infraestrutura daquele aeroporto que até então, estava sob administração do Governo Estadual. Localizado em uma área privilegiada, entre Camocim e Jericoacoara, no Ceará, o Delta do Rio Parnaíba, no Piauí, e os Lençóis Maranhenses, o aeroporto é a porta de entrada para uma região em que o turismo tende a crescer. A pista de pouso e decolagem possuía metros de comprimento e após as obras realizadas foi aumentada em 400 m. Está preparada para receber vôos internacionais, fretados ou regulares. A Infraero realizou a ampliação e reforço estrutural e modernização do sistema de auxílio à navegação aérea da pista de pouso e decolagem no ano de 2009/2010. Neste ano será iniciada a construção do novo pátio de aeronaves e, nos próximos anos deverão ser realizados investimentos para melhorias no terminal de passageiros. Com a consolidação de mais uma porta de entrada para o Nordeste, há a expectativa de que a tendência seja atrair turistas e impulsionar a economia da região. Empresas aéreas demonstraram interesse em operar rotas regulares e os operadores em atrair vôos fretados internacionais para o aeroporto Esta é mais uma opção na infraestrutura aeroportuária do Nordeste, que conta com 15 portas de entrada administradas pela Infraero, das quais seis são aeroportos internacionais. BREVE HISTÓRICO Os serviços da obra de ampliação e reforço da pista de pouso e decolagem 09/27 do Aeroporto Internacional de Parnaíba/PI iniciaram na segunda quinzena de agosto de 2008 e foram concluídas em janeiro de O escopo dos serviços abrangia a ampliação da pista em 400 m, reforço estrutural dos m de pista existente, construção de acostamento, modernização do sistema de balizamento noturno e drenagem. Com isso, a pista passaria para o comprimento total de m.

3 Para verificação do atendimento do pavimento executado quanto às condições de atrito, foram realizadas medições nos dias 19/06/09; 22/08/09; 14/12/09 e 31/12/09. A partir dos dados obtidos, era avaliada a adequação do pavimento da pista de pouso e decolagem quanto ao atrito conforme o regulamento da Resolução nº 88, de 11 de maio de 2009, emitida pela Agência Nacional de Aviação Civil ANAC. Ao final, o objetivo era a liberação e homologação de pista de pouso e decolagem deste aeroporto para operações aeronáuticas dentro das rigorosas condições de segurança que são imputadas aos aeroportos. REVISÃO DE LITERATURA ESPECÍFICA Atualmente é a Resolução nº 88, de 11 de maio de 2009, emitida pela Agência Nacional de Aviação Civil ANAC que determina os parâmetros mínimos referentes aos testes de medição de atrito e as condições de homologação para a operação aeronáutica da pista. A Tabela 1 estabelece o tipo de equipamento que pode ser utilizado, o tipo de pneu e a pressão, a velocidade do teste (km/h) e a espessura da lâmina de água para determinar a condição do coeficiente de atrito. Essa condição é classificada em três níveis: pavimentos novos, nível de manutenção e nível aceitável. Além disso, a resolução também estabelece os pontos de medição de atrito e a textura do pavimento da pista de acordo com a classificação do aeródromo, que pode estar localizada a 3m e 6 m do eixo da pista, com medição nos dois sentidos de orientação para cada segmento da pista, como apresentado na Tabela 2. De acordo com os resultados obtidos, a pista poderá ser liberada/reaberta ou interditada ao tráfego aéreo pela ANAC. Os testes, em geral, são realizados pela própria administração do aeroporto onde é emitido um relatório circunstanciado com o resultado do teste de calibração e laudo técnico com a descrição e análise dos resultados acompanhado de ART - Anotação de Responsabilidade Técnica. São evidências das perfeitas condições de todas as características físicas da pista de pouso e decolagem, além dos equipamentos de auxílio de navegação aérea, auxílios visuais e demais marcas, de acordo com as normas vigentes.

4 Tabela 1. Parâmetros mínimos referentes aos ensaios de medição de atrito (Resolução nº 88, 2009) Equipamento Pneu Espessura Velocidade Coeficiente de atrito mínimo da lâmina Pressão de teste Tipo de água Pavimentos Nível de Nível (KPa) (Km/h) # (mm) novos manutenção aceitável [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Mu-meter A ,72 0,52 0,42 1 A ,66 0,38 0,26 2 Skiddometer B ,82 0,6 0,5 3 B ,74 0,47 0,34 4 Surface friction tester B ,82 0,6 0,5 5 vehicle B ,74 0,47 0,34 6 Runway friction B ,82 0,6 0,5 7 tester vehicle B ,74 0,54 0,41 8 TATRA B ,76 0,57 0,48 9 B ,67 0,52 0,42 10 RUNAR B ,69 0,52 0,45 11 B ,63 0,42 0,32 12 GRIP TESTER C ,74 0,53 0,43 13 C ,64 0,36 0,24 14 Tabela 2. Localização das medições de atrito e textura (Resolução nº 88, 2009) # Classe de referência Localização da medição Quantidade Mínima [1] [2] [3] [4] 1 Aeródromos com operação tipo: A ou B ou Distante 3m do eixo da pista Uma vez de cada lado da pista C 2 Aeródromos com operação tipo: D ou E ou F Distante 3m e 6m do eixo da pista Uma vez de cada lado da pista, para cada distância A Resolução nº 88 entrou em vigor em 11/05/10 e foi inspirada no Apêndice G do Anexo 14 da ICAO (International Civil Aviation Organization), publicada em julho de Antes desta resolução, vigorava a Instrução de Aviação Civil (IAC ) outorgada pela Portaria DAC nº 896/DGAC, de 28 de maio de 2001, que tinha parâmetros mais flexíveis e simplificados. Ela estabelecia, em síntese, que com coeficiente de 0,50 em um trecho de 100 m de comprimento, considerava-se como nível de manutenção, que era o nível mínimo admitido. A única restrição era de que não poderia ter mais de 100 m de comprimento com atrito inferior a 0,50. Ela estabelecia apenas um tipo de equipamento para medição de atrito, o Mu-meter, e velocidade de 65 km/h, a 3 m de distância do eixo da pista. A freqüência de medições de atrito também era mais esparsa e podiam variar de 3 meses até a cada 1 ano. Sempre que o pavimento é submetido a recapeamento ou tratamento superficial, além de, é claro, quando é construída uma nova pista, é necessário realizar as medições de atrito. Na Tabela 3 é estabelecida a freqüência das medições de atrito conforme o volume de pousos diários de aeronaves na pista, podendo ter variação de periodicidade de uma semana a até um ano.

5 Tabela 3 Frequência das medições de atrito (Resolução nº88, 2009) # Pousos diários de aeronaves na pista Frequência mínima de medições de atrito [1] [2] [3] 1 Menos de 15 Cada 12 meses 2 16 a 30 Cada 6 meses 3 31 a 90 Cada 3 meses 4 91 a 150 Cada 30 dias a 210 Cada 15 dias 6 Mais de 210 Cada 7 dias Com o advento dos novos parâmetros estabelecidos pela Resolução nº 88 da ANAC, as empresas do ramo de pavimentação foram surpreendidas com novas exigências, mais rigorosas, do que até então estavam acostumadas a trabalhar. O limite imposto anteriormente, de taxa de atrito de 0,50, era facilmente executável em qualquer serviço de recapeamento. Atualmente, com as novas regras, é necessário um apuro maior e um dimensionamento mais detalhado da composição do asfalto, com uma regulação mais refinada em relação à proporção de finos e graúdos na tabela de agregados que irão na capa do pavimento (CBUQ). Nos aeroportos, os projetos de revestimento de concreto asfáltico obedecem às determinações contidas na Especificação Técnica nº GE.01/105.92/00666/00 que fixa as condições de execução e controle de revestimento de concreto asfáltico, cujas características executivas são similares às das especificações técnicas de CBUQ em geral, tendo no traço da mistura sua característica mais específica para pistas de pouso e decolagem, conforme será demonstrado nas tabelas em seguida. Foi adotada a especificação usual para pavimentos de pista de pouso e decolagem como referência geral para apresentação, mas não é a única, podendo ser adaptada de acordo com a disponibilidade de materiais da localidade da obra. De forma geral, os procedimentos adotados seguem a técnica de pavimentação tradicional, diferenciando na questão do nível de exigência e no modo de execução que requer características próprias para pistas de pouso e decolagem, sendo que os materiais e procedimentos podem ser adequados de acordo com a proposta do projeto. Para a confecção da mistura do CBUQ para as pistas de pouso e decolagem, temos a seguir algumas tabelas de referência, como: Tabela 4 Granulometria do material de enchimento (Filler) - NSMA 85-2 DIRENG (item ) PENEIRAS (mm) Nº % MÍNIMA PASSANDO 0, , , A composição granulométrica da mistura destinada a camada superficial de concreto asfáltico (capa) deve se enquadrar nas faixas apresentadas na Tabela 5:

6 Tabela 5 - Granulometrias das misturas destinadas à camada superficial (Percentagem passando, em peso) - NSMA 85-2 DIRENG (item 9.3.1) PENEIRAS Faixa 1 Faixa 2 Faixa 3 Faixa 4 Faixa 5 1 ½ ¾ ½ / N N N N N A estabilidade e as características corretas da mistura asfáltica para camada superficial deve ser determinada pelo Método Marshall e satisfazer aos requisitos indicados na Tabela 6: Tabela 6 NSMA 85-2 DIRENG CARACTERÍSTICAS CAMADA SUPERFICIAL Estabilidade Mínima (Newton) TIPO A TIPO B TIPO C Fluência Máxima (mm) Vazios da mistura (Vv, %) Relação Betume-Vazios Moldagem Corpos Prova (Golpes em cada face) A mistura deve atender ainda aos valores mínimos de vazios do agregado mineral (VAM) apresentado na Tabela 7: Tabela 7 Valores mínimos de vazios do agregado mineral (GE.01/105.92/00666/00) PENEIRAS V. A. M (%) mm nº 1,2 nº 16 23,5 2,0 nº ,8 nº ,5 3/ ,7 ½ 15 91,1 ¾ 14 25, ,1 1 1/ ,8 2 11,5 63,5 2 1/2 11 Nos revestimentos destinados a operação de aeronaves de massa bruta superior a kg ou dotadas de pneus de pressões superiores a 700 kpa, a mistura asfáltica deve satisfazer aos requisitos do Tipo "A". Já para os revestimentos destinados a operações de aeronaves de massa bruta inferior a kg, mas igual ou superior a kg, e dotadas de pneus de pressões iguais ou inferiores

7 a 700 kpa, a mistura asfáltica deve satisfazer aos requisitos do Tipo "B". E, para os revestimentos destinados a operações de aeronaves de massa bruta inferior a kg, mas superior a kg, e dotadas de pneus de pressões inferiores a 700 kpa, a mistura asfáltica deve satisfazer aos requisitos do Tipo "C". O valor da estabilidade medida deve ser corrigido, em função da espessura do corpo de prova, pelos fatores apresentados na Tabela 8: Tabela 8 Fatores para correção dos valores de estabilidade (GE.01/105.92/00666/00) ESPESSURA VOLUME DO CORPO DE APROXIMADA PROVA (cm³) DO CORPO DE PROVA FATOR (cm) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , O traço da mistura deve ser submetido, com a necessária antecedência, à apreciação do engenheiro residente da fiscalização da obra. O tráfego de aeronaves e/ou veículos sobre um revestimento recém-construído somente deve ser autorizado após o completo resfriamento deste e nunca antes de decorridas 6 (seis) horas do término da compressão. Esta especificação é baseada nas normas

8 brasileiras para asfalto e contém os dados mais importantes para a composição do CBUQ e os ensaios para o controle de qualidade do produto. Porém, a verificação do coeficiente de atrito do asfalto só é possível por meio da execução de trecho experimental. Muitos fatores influenciam no resultado do atrito do asfalto, como dureza, ângulo de superfície do agregado, microtextura da superfície do agregado, porosidade do agregado. Por isso, é importante a escolha da jazida (dos agregados) que será utilizada durante a execução do pavimento, para evitar descontinuidade do serviço, por modificação de agregado que pode ocasionar uma alteração no resultado final do perfil do CBUQ estipulado nos testes da faixa experimental. Não é incomum ocorrer a aprovação dos coeficientes de atrito no trecho experimental e depois na pista apresentar resultados inferiores. CASO DE MEDIÇÃO DE ATRITO NA PISTA DE POUSO E DECOLAGEM DO AEROPORTO DE PARNAÍBA DURANTE AS OBRAS Apresentamos aqui quatro medições de atrito que foram realizadas durante o decurso da obra. Conforme pode ser constatado nos resultados das medições que serão apresentadas a seguir, a evolução dos resultados demonstra que o atrito tende a aumentar após a conclusão dos serviços. As medições de atrito foram realizadas por engenheiros mecânicos, que assumem responsabilidade técnica pelo laudo emitido, por meio de competente anotação de responsabilidade técnica desse laudo. É realizada calibração dos equipamentos e todos os testes com todas as verificações funcionais, inclusive o desgaste dos pneus, que são apostados no laudo, de forma a permitir o máximo de confiabilidade nos resultados apresentados nos relatórios técnicos de medição de atrito. Cabe ressaltar aqui que foi feita a opção de apresentar neste trabalho as avaliações realizadas a 3 m a esquerda e a direita do eixo da pista, por se tratar de trecho representativo da pista de pouso e decolagem, uma vez que a distância entre as rodas externas do trem de pouso das aeronaves de classe C (classe das aeronaves B737/A319) é de 6 a 9 m e de classe D (classe das aeronaves B767/A320), de 9 a 14m, que são as aeronaves operacionais deste aeroporto Na primeira medição, ocorrida em junho de 2009, foi realizado no trecho central, sentido 09/27, de 800 m, onde se obtinha a média do atrito a cada 100 m lineares. O trecho correspondia a m a partir da cabeceira 09 até a distância de m. Isso ocorreu devido ao planejamento operacional que foi estabelecido para esta obra, onde na primeira etapa, em que se optou por deslocar a cabeceira 09 até a entrada da pista de táxi de acesso, para a execução dos serviços de pavimentação desse trecho de pista. Foi utilizado o Equipamento de Medida Contínua de Atrito, modelo Mu Meter MK-4, dotado de sistema de espargimento de lâmina de água de um milímetro, aprovado pela norma da OACI (ICAO) constando no Anexo 14 da Norma IAC A velocidade empregada foi de sessenta e cinco quilômetros por hora, e os parâmetros fixados para os valores de Coeficientes de atrito, medidos em pavimento molhados estão apresentados na Tabela 9: Equipamento Tabela 9 Recomendações da IAC 4302, 2001 Velocidade Objetivo de projeto para superfície nova Nível de Planejamento de Manutenção Mu Meter MK-4 65 Km/h µ = 0,72 µ = 0,52 µ = 0,42 Nível de Atrito Mínimo

9 Conforme a recomendações da IAC 4302 de 28 de maio de 2001 e MSG Nº 017-RJ/SIE-ANAC(IE- 3)/2006 de 19/05/2006, um Coeficiente de Atrito maior ou igual ao Nível de Planejamento de Manutenção é tido como adequado para prover o atrito necessário às mais variadas condições de operação. A ação corretiva é indicada quando o Coeficiente de Atrito for inferior ao Nível de Planejamento de Manutenção em um trecho de pavimento superior a cem metros contínuos. Na Tabela 10 estão apresentados os resultados médios obtidos: Tabela 10 Resultados das Medições Junho 2009 Equipamento Mu Meter MK-4 Velocidade (km/h) 65 Sentido Pista 09/27 Trecho de pista (m) Valor médio sem retexturização 3 m - esq. 3 m - dir ,54 0, ,42 0, ,42 0, ,45 0, ,43 0, ,47 0, ,42 0, ,39 0,42 Coeficiente Médio 0,44 0,44 Esta primeira avaliação era do estado do pavimento existente e a pista ainda não havia recebido o reforço de pista/recapeamento a que seria submetida. Neste momento, o coeficiente médio de 0,44 era inferior aos 0,50 estabelecidos para nível de manutenção, na medição feita com o equipamento Mu Meter e a pista foi considerada insegura para operações aeroportuárias. Diante disso, na segunda etapa da obra, já com o deslocamento na outra metade da pista e com o trecho foi utilizado novo recapeamento, foi realizada a segunda avaliação no trecho de 800 m após a cabeceira 09 com o mesmo equipamento (Mu Meter). Na terceira e quarta medição, foi utilizado o ASFT (Surface Friction Tester Vehicle), com a mesma velocidade de 65 km/h e lâmina de água de 1 mm. Os parâmetros estabelecidos para este equipamento estão discriminados na Tabela 1 apresentada neste trabalho. É possível observar na Tabela 11, o aumento gradual do Coeficiente de Atrito, superando o Nível de Manutenção e até quase alcançado o status de pista nova.

10 Tabela 11 Resultados das medições Data 10 de agosto/ de dezembro/ de dezembro/ Equipamento Mu Meter - MK-4 ASFT ASFT Velocidade (km/h) Distância (m) 100 0,58 0,57 0,77 0,62 0,74 0, ,58 0,59 0,76 0,64 0,81 0, ,59 0,58 0,74 0,63 0,82 0, ,59 0,58 0,75 0,58 0,82 0, ,59 0,58 0,72 0,58 0,78 0, ,58 0,58 0,71 0,55 0,77 0, ,58 0,59 0,68 0,52 0,76 0, ,58 0,57 0,69 0,51 0,76 0, ,63 0,48 0,79 0,74 Coeficiente Médio 0,58 0,58 0,72 0,57 0,78 0,78 Embora na medição de atrito de 10 de agosto o pavimento da pista de pouso já estivesse dentro dos parâmetros dos níveis de manutenção, suficientes para ser considerada uma pista segura, nas novas medições foi possível observar um aumento gradual espontâneo da taxa de atrito. Quando não são atingidos os níveis esperados, um dos recursos utilizados é o equipamento de retexturização do pavimento, conhecido também como Shot Blast (granalha de aço) da Blastrac. Originalmente concebido para realizar os serviços de desemborrachamento das pistas, um dos contaminantes que prejudica o coeficiente de atrito do asfalto, esse equipamento executa um jateamento de esferas de aços (granalhas) sob pressão, as quais são aspiradas juntamente com os resíduos da pista. Apesar de limpar o asfalto, esse procedimento desbasta a superfície do pavimento durante a operação e isso envelhece o pavimento, pois diminui a vida útil para o qual ele foi projetado, já que com isso retira a película protetora do asfalto novo. Mas numa situação emergencial, também pode ser utilizado para obter rapidamente os índices de coeficiente de atrito mínimo até que seja reparada a superfície do pavimento. Após a finalização da obra e com os índices de Coeficiente de Atrito dentro dos níveis desejados, a pista foi homologada pela ANAC para operações aeronáuticas. A obra foi concluída em 31 de janeiro de 2010 e em 23 de março de 2010 o Aeroporto de Parnaíba foi reinaugurado. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem o apoio incondicional da Diretoria de Engenharia, Superintendência de Obras e da Superintendência de Manutenção pela realização dos testes de atrito nos aeroportos administrados pela INFRAERO, bem como o incentivo que contribuiu para a conclusão desse trabalho e a todos os colegas da Engenharia da INFRAERO. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Apêndice G do Anexo 14 da ICAO (International Civil Aviation Organization), publicada em julho de 2004;

11 BLASTRAC. Shot Blasting Systems for Asphalt. (2007). Disponível em Acessado em abril de Especificação Técnica nº GE.01/105.92/00666/00 INFRAERO Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária Home Page da INFRAERO Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária ( Acessado em abril de ICAO. Design Manual Aerodrome Part 3 Pavements. International Civil Aviation Organization. 2 ed. Washington, DC, ICAO. International Standards and Recommended Practices: Aircraft Accident and Incident Investigation. International Civil Aviation Organization. Annex 13, 8th ed. Montreal, Canada Instrução de Aviação Civil (IAC ) outorgada pela Portaria DAC nº 896/DGAC, de 28 de maio de 2001; NBR NM 51/2001: Agregado graúdo Ensaio de abrasão Los Angeles NSMA 85-2 Normas de Infraestrutura da DIRENG Ministério da Aeronáutica, de 11/1/1979. Resolução nº 88, de 11 de maio de 2009, emitida pela Agência Nacional de Aviação Civil ANAC; SILVA, J. P. S. Aderência pneu-pavimento em revestimentos asfálticos aeroportuários. Dissertação de Mestrado em Geotecnia, Universidade de Brasília, Brasília, DF. 45 a 53p. (2008).