A pavimentação aeroportuária brasileira vem utilizando o método de dimensionamento de pavimentos flexíveis e rígidos criado pela FAA, conforme a circular Nº AC 150/5320-6D de 1995 para definições de soluções técnicas, seja no projeto de pavimentos novos ou na restauração de pavimentos deteriorados. Esse método é basicamente função do valor do CBR do subleito e do número de repetições do trem de pouso de uma aeronave de projeto.
A Associação Brasileira de Pavimentação publicou um boletim técnico que descreve todo o projeto de pavimento aeroportuário criado pela FAA-ICAO (ABPv, 1996). Neste processo de dimensionamento os dados mais relevantes de projeto são o peso máximo estrutural de decolagem, a geometria do trem de pouso de todos os aviões que deverão operar naquela pista (simples, duplo, duplo tandem, duplo-duplo tandem), a previsão de volume de tráfego anual por tipo de avião e o valor do CBR dos materiais que irão compor o pavimento.
117 A metodologia de dimensionamento é brevemente descrita a seguir. Para cada tipo de avião é identificado seu peso máximo estrutural de decolagem e seu tipo de trem de pouso. Em seguida, obtém-se a carga por roda para cada tipo de avião, resultado da divisão de 95% do peso máximo estrutural de decolagem pelo número de rodas nos trens de pouso principais. Daí é identificado o avião crítico ou de projeto, ou seja, o que possui maior peso por roda. Determinada a aeronave de projeto, converte-se o número de decolagens dos trens de pouso de todos os aviões em decolagens do trem de pouso do avião crítico com o auxílio dos fatores de conversão os quais são apresentados na Tabela 5.1.
Tabela 5.1 - Fatores de conversão de trens de pouso
Converter de... Para... Multiplicar as decolagens por:
Roda simples Roda dupla 0,8
Roda simples Duplo tandem 0,5
Roda dupla Duplo tandem 0,6
Duplo-duplo tandem Duplo tandem 1,0
Duplo tandem Roda simples 2,0
Duplo tandem Roda dupla 1,7
Roda dupla Roda simples 1,3
Duplo-duplo tandem Roda dupla 1,7
Com base no número de decolagens de cada tipo de avião, já convertido para um único tipo de trem de pouso, obtém-se um número equivalente de decolagens de cada avião em termos do avião crítico, por meio da seguinte formulação empírica:
2 1 2 1 2 1 log log w w R R (5.1) Onde:
R1 – equivalente anual das partidas da aeronave crítica (aeronave de projeto);
R2 – decolagens anuais expressas em termos do trem de pouso da aeronave crítica;
118 w2 – carga por aeronave em questão
O somatório das decolagens equivalentes de cada avião em termos do avião crítico fornece o número total equivalente de decolagens deste avião.
Para cada tipo de trem de pouso e com o peso do avião, a resistência do solo (por meio do índice CBR - Califórnia Bearing Ratio) e o número total de decolagens, entra-se em um ábaco que relaciona todos esses parâmetros (Figura 5.1) e obtém-se a espessura total do pavimento.
Figura 5.1 - Curvas de determinação da espessura dos pavimentos flexíveis
A consideração da equivalência das deflexões entre as diversas configurações do trem de pouso das aeronaves traz um inconveniente quando se trata de aeronaves de grande porte. Para essas aeronaves, caso sejam a aeronave de projeto, a metodologia admite que elas sejam consideradas como aeronaves com trem de pouso Duplo Tandem e peso máximo de 1361 kN (136.100 kgf), limitando assim o peso de todas as aeronaves maiores.
119 5.2.1. ESTRUTURA DO PAVIMENTO DA NOVA PISTA DO AIB
Segundo informações da Infraero, o Aeroporto Internacional de Brasília (AIB) é o terceiro em movimentação de passageiros e aeronaves do Brasil. Por sua localização estratégica, é considerado um “hub” da aviação civil, ou seja, ponto de conexão para destinos em todo o País. Com isso, a movimentação de pousos e decolagens é bastante intensa.
Para atender a esta demanda, em dezembro de 2005 foi entregue a segunda pista de pouso e decolagem que ampliou a capacidade operacional do aeroporto para 555 mil pousos e decolagens por ano.
A nova pista do AIB (11R/29L) tem uma extensão de 3.300m por 45 m de largura. A estrutura do pavimento flexível foi dimensionada utilizando a metodologia descrita anteriormente, originária da circular AC 150/5320-6D da Federal Aviation Administration (FAA). Essa metodologia considera o valor do índice de suporte Califórnia do subleito e o número de repetições de um eixo padrão da aeronave de projeto, para determinar a espessura de projeto.
De acordo com o estudo de tráfego contido no memorial de cálculos da construção da pista, foi determinado o avião MD-11 como aeronave de projeto (Planorcon, 2003). A estrutura dimensionada é composta pelas camadas de sub-base, base e revestimento (capa + binder) que segundo o memorial de cálculo do dimensionamento da estrutura do pavimento da segunda pista foi construída sobre um subleito regularizado cujo CBR igual a 12%, conforme ilustra a Figura 5.2.
120 Figura 5.2 - Estrutura do pavimento da segunda pista do AIB, dimensões em metros
De acordo com Farias & Falcão (2006), a estrutura do pavimento e os materiais especificados são descritos a seguir:
Capa em CBUQ (Faixa 2) com 6,0 cm de espessura;
Binder em CBUQ (Faixa 7) com 8,0 cm de espessura;
Base em Brita Graduada Simples (BGS) granítica com CBR mínimo de 80% e 30,0 cm de espessura, dividida em duas camadas de 15,0 cm (1ª camada inferior e 2ª camada superior);
Sub-base estabilizada granulometricamente em Cascalho Laterítico com CBR mínimo de 40% e 38,0 cm espessura, dividida em duas camadas de 19,0 cm (1ª camada inferior e 2ª camada superior);
Reforço de Subleito argiloso com CBR de no mínimo 12%, espessura de 90 cm, compactado em quatro camadas de 22,5 cm (1ª camada inferior e 4ª camada superior), sendo as duas primeiras camadas com grau de compactação GC de no mínimo 90% e as duas últimas com GC de no mínimo 95% na energia Proctor Modificado.
De acordo com DIRENG (2002), o revestimento asfáltico é classificado segundo sua destinação. No caso na segunda pista do AIB, o revestimento asfáltico foi enquadrado na categoria “tipo A”, que é destinada a operações de aeronaves de massa bruta superior a 273 kN (27.300 kgf) ou pressões de pneus superiores a 0,70 MPa, mesma categoria em que foram enquadradas as misturas asfálticas analisadas nesta pesquisa.
121 As camadas de capa e binder são diferenciadas de acordo com a faixa granulométrica utilizada na mistura. De acordo com o memorial descritivo de cálculos, a faixa granulométrica utilizada para compor a capa asfáltica foi a Faixa 2 e para compor o binder foi usada a Faixa 7. Entretanto, nesta pesquisa verificou-se que para os estudos de dimensionamento da nova pista do AIB foi utilizada a especificação de serviço da DIRENG datada do ano de 1998. Nesta especificação a Faixa 2 e a Faixa 7 possuem agregado de tamanho nominal máximo de 19,0 mm e uma lacuna na peneira 3/8”, cuja abertura corresponde a 9,5 mm. Para realização desta pesquisa utilizou-se a ES 04.05.640/2002 para compor as faixas granulométricas das três misturas e foi observado que a Faixa 7 não existe mais na norma de especificação mais atual, e que a Faixa 2 não possui a lacuna mencionada, conforme mostra a Tabela 5.2. A Figura 5.3 ilustra as três curvas granulométrica e pode-se observar a proximidades do limite inferior das três curvas em questão.
Tabela 5.2 - Faixas granulométricas da DIRENG ES de 1998 e ES de 2002.
PENEIRAS PERCENTUAL PASSANTE (%)
Número Abertura (mm) Faixa 2 (Rolamento ES de 1998) Faixa 7 (Binder ES de 1998) Faixa 2 (Rolamento de ES 2002) 1 ½" 38,1 – – – 1" 25,4 100 100 100 ¾" 19,1 80 - 98 72 - 96 76 – 98 ½" 12,7 68 - 93 61 - 89 66 – 86 3/8" 9,5 – – 57 – 77 N°4 4,8 45 - 75 38 - 66 40 – 60 N°10 2,0 32 - 62 25 - 50 23 – 43 N°40 0,42 16 - 37 12 - 28 9 – 22 N°80 0,18 10 - 24 7 - 18 6 – 17 N° 200 0,074 3 - 8 3 - 7 3 – 6