Avaliação Funcional de Pavimentos
TRP-1001 Infra-Estrutura de Transportes
Prof. Deividi Pereira
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Avaliação Funcional - Objetivos
l Inventariar o pavimentol Defeitosl Causas (mecanismos de Ruptura)l Processos Corretivos
l Inferir sobre a adequação do pavimentol Confortol Segurança
l Estabelecer locais/serviços prioritários (plano plurianual de investimentos sob restrição orçamentária)
l Auxiliar no Dimensionamento Estrutural de Reforços de Pavimentos e medidas corretivas anteriores aos trabalhos de restauração estrutural
l Fundamental na Gerência de Pavimentos
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Evolução dos Parâmetros Funcionaisl Ex.: Serventia Fonte: Balbo, 2007Fonte: Balbo, 2007
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Levantamentos – Parâmetros Funcionais
l Avaliação das Condições de Superfície do Pavimentol Índice Geral de Grupo (IGG) – Avaliação
Objetival Levantamento Visual Contínuo (LVC) –
Avaliação Objetiva Expedital Valor de Serventia Atual (VSA) – Avaliação
Subjetiva – análogo à Serventia
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Levantamentos – Parâmetros Funcionais
l Avaliação da Irregularidade Longitudinal do Pavimento – Confortol Quociente de Irregularidade (QI) – correlação com
o IRI (International Roughness Index ou Índice Internacional de Irregularidade)
l Avaliação da Aderência Pneu-Pavimento (Atrito)l Mancha de Areial Pêndulo Britânicol Medição Direta
l Skid-Meterl Mu-Meter
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Índice Geral de Grupo (IGG)
l DNIT 006/2003 – PRO (Avaliação Objetiva da Superfície de Pavimentos Flexíveis e Semi-Rígidos – Procedimentos)
l Validade: Pavimentos com Revestimentos Asfálticos
l Objetivol Determinar o nível de deterioração do pavimento
através da identificação e mensuração dos defeitos superficiais do pavimento e dos afundamentos nas trilhas de roda
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Índice Geral de Grupo (IGG)
l Identificação de todos os defeitos dentro da área
l 15% do pavimento éinventariado (pista simples)
l Mede-se os ATR (Treliça com base de 1,2m)
l Segmentos Homogêneosl iguais
característicasl Adequado à
Fase Projeto
Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)
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Índice Geral de Grupo (IGG)Fo
nte:
DN
IT 0
06/2
003
Font
e: D
NIT
006
/200
3
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Índice Geral de Grupo (IGG)Fonte: DNIT 006/2003Fonte: DNIT 006/2003
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Índice Geral de Grupo (IGG)Fo
nte:
DN
IT 0
06/2
003
Font
e: D
NIT
006
/200
3
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Índice Geral de Grupo (IGG)Fo
nte:
DN
IT 0
06/2
003
Font
e: D
NIT
006
/200
3
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Índice Geral de Grupo (IGG)Fo
nte:
DN
IT 0
06/2
003
Font
e: D
NIT
006
/200
3
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Levantamento Visual Contínuo (LVC)
l Levantamento Contínuo (veíc. ± 40 Km/h)l Documenta-se os defeitos na fx de rolamento
e acostamento (caso necessário)l Segmentos subdivididos de Km em Kml Adequado para Ante-projetos e Gerência de
Pavimentosl Freqüências/extensão de ocorrência dos
defeitos:l Alta: >80%l Média: entre 50 e 80%l Baixa: <30%
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Levantamento Visual Contínuo (LVC)
l Severidadel 1: Level 2: Médial 3: Elevada
l Atribui-se uma nota para o Valor de Serventia Atual do pavimento (0-5)
l Faz-se registro fotográficol Preenche-se Planilhas semelhantes àquelas do IGGl Registra-se fotograficamente o segmento mais
próximo da característica média do trecho (1Km)
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Valor de Serventia Atual (VSA)
l DNIT 009/2003 – PRO (Avaliação Subjetiva da Superfície de Pavimentos Flexíveis e Semi-Rígidos –Procedimentos)
l Validade: Pavimentos com Revestimentos Asfálticos (também empregado para Pavimentos de CCP)
l Objetivol Avaliar um trecho rodoviário segundo sua capacidade de
oferecer, na opinião subjetiva de usuna opinião subjetiva de usuááriosrios, rolamento suave e confortável
l Avaliadores:l 5 membrosl 2 veículos de passeio: médio-padrão (idênticos)l Motorista do veículo não avalia o pavimentol Necessidade de seleção e qualificação estatística dos
mesmos
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Valor de Serventia Atual (VSA)
l Velocidade: ˜ vel. máx. operacionall Premissas para avaliação
l Hipótese: necessidade de viajar durante 8h em uma rodovia com aquelas características
l Sem trocas de percepções entre os avaliadoresl Não executar avaliações em condições climáticas
desfavoráveis (chuva, neblina, ...)l Desprezar:
l Indicativos visuais de defeitos do pavimentol Eventuais falhas geométricas no traçado da vial Futuras evoluções dos mecanismos de degradação do
pavimentol Resistência à derrapageml Recalques de aterros, cruzamentos ferroviários, acessos à
pontes e viadutos, recalques de bueiros
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Valor de Serventia Atual (VSA)
l Formulário de Avaliação
l VSA do trecho é igual àmédia dos 5 avaliadores
Fonte: DN
IT 009/2003Fonte: D
NIT 009/2003
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Valor de Serventia Atual (VSA)
l Peculiaridades Relativas aos Avaliadoresl Técnicos são mais severos que Leigos ao
avaliarem os pavimentosl Mulheres são mais rigorosas que Homensl Estrangeiros (1° Mundo) mais intolerantes
que Brasileiros (Pesquisa do GEIPOT-MT)l Nos EUA, avaliação idêntica entre veículos
CORSA e VECTRA
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Características Médias dos Segmentosl Condição Boa (Poucos Defeitos ; VSA Alto)
Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF) Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)
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Características Médias dos Segmentosl Condição Regular (Alguns Defeitos ; VSA Médio)
Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF) Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)
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Características Médias dos Segmentosl Condição Ruim (Muitos Defeitos ; VSA Baixo)
Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF) Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)Fonte: Notas de Aula Prof. Pugliero (UPF)
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Inventário Automatizado dos Defeitos de Superfície do Pavimento
l Registro contínuo dos defeitos do pavimentol Filmagem do pavimento
FonteFonte: Ciberm: Ciberméétricatrica
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Inventário Automatizado dos Defeitos de Superfície do Pavimento
l Baixo Custol Alta Velocidade
FonteFonte: Ciberm: Ciberméétricatrica
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Inventário Automatizado dos Defeitos de Superfície do Pavimento
FonteFonte: Ciberm: Ciberméétricatrica
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Conforto
l Conceitol De acordo com DNER PRO 164/94: “é o desvio da superfície
da rodovia, em relação a um plano de referência, que afeta a dinâmica dos veículos, a qualidade do rolamento e as cargas dinâmicas sobre a via.”
l Prof. F. Domingues: “é o conjunto dos desvios de sua superfície, ao longo das trilhas de roda, em relação àsuperfície ideal projetada, com características tais que afeta o movimento dos veículos, a qualidade do rolamento, as cargas dinâmicas que atuam sobre a via e a drenagem da superfície.”
l Irregularidades de Interessell Comprim. Onda: 0,5 e 50mComprim. Onda: 0,5 e 50m
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Confortol Finalidade
l Alimentar bancos de dados que ajudam gestores a decidir sobre a intervenção nos pavimentos - Onde, Quanto e Como. (tanto no âmbito público, quanto no privado).
l Fiscalizar cumprimento de contratos de execução ou de concessão, por exemplo (fatores de pagamento)
l Ajudar na determinação do tipo de intervenção de manutenção
l Afetaml Custos Operacionais (Manutenção e consumo de
Combustíveis)l Emissão de Gases Poluentesl Sensação de Conforto do Motorista
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Confortol Processos de Obtenção
l Medidores de irregularidade do tipo-respostall A partir da dA partir da déécada de 1920cada de 1920ll Medem os movimentos da suspensão do veMedem os movimentos da suspensão do veíículo culo ll Resultados dependem da velocidade do veResultados dependem da velocidade do veíículoculoll Não permite a localizaNão permite a localizaçção das causas de irregularidadeão das causas de irregularidade
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Confortol Processos de Obtenção
l Medidores de perfil:l Nível-e-mira / Dipstick (estáticos)
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Confortol Processos de Obtençãol Medidores de perfil:
l Medição com perfilômetros inerciaisl Desenvolvido pela GM na década de 1960 l Emprego de Aceleração e um medidor de distância
sem contato
Fonte: CibermFonte: Ciberméétricatrica
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Confortol Processos de Obtençãol Medidores de perfil:
l Medição com perfilômetros inerciaisl Benefícios
l Podem ser usados na velocidade da vial Maior rapidez nos levantamentosl Menor interferência com o tráfegoll A partir destes perfis A partir destes perfis éé posspossíível o cvel o cáálculo de lculo de
ÍÍndices de Irregularidade ndices de Irregularidade ll Com 3 ou mais sensores, podeCom 3 ou mais sensores, pode--se aferir os ATRse aferir os ATRll Permite a exata identificaPermite a exata identificaçção dos pontos de ão dos pontos de
maior irregularidademaior irregularidadel Evitar velocidades muito baixas
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Confortol Processos de Obtenção
l Medidores de perfil:l Perfilômetro Cibermétrica
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Irregularidade Longitudinal do Pavimento - Conforto
l Índicesl Quociente de Irregularidade QI [cont/Km]l International Roughness Index ou Índice
Internacional de Irregularidade) IRI [m/Km]QI = 13 x IRI
> 60
45 – 60
35 – 45
25 – 35
13 – 25
QI (cont/Km)
> 4,6Péssimo
3,5 – 4,6Ruim
2,7 – 3,5Regular
1,9 – 2,7Bom
1 – 1,9Ótimo
IRI (m/Km)Conceito
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Acidentes – Diversas Causas
Fonte: Aps (2006)Fonte: Aps (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Atrito Pneu-Pavimento ó Aderêncial Aderência ó Resistência à Derrapageml Estes fatores (pista molhada)
l Reduzem as distâncias de frenageml Garantem a dirigibilidade
l Interferem na aderêncial Agregadol Textura da superfície de rolamentol Presença de água, neve ou gelo na pistal Geometria da vial Tipo de pneul Velocidade do veículol Tipo de revestimento e método construtivol Temperatura do pavimentol Sistema de freios e de suspensão dos veículosl Carga de rodal Presença de óleo, borracha, ... sobre a pista
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Hidroplanagem ou Aquaplanageml Zona 1: pneu empurra água formando uma onda (ausência de contato pneu-
pavimento)l Zona 2: contato parcial entre pneu-pavimentol Zona 3: teoricamente, sem a presença de água (contato total entre pneu-
pavimento)l % Áreas é função
l Velocidade do veículol Pressão de inflação do pneul Textura da superfície do pavimento
Fonte: Aps (2006)Fonte: Aps (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Arrasto Hidrodinâmicol Causa da Hidroplanagem
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Textura da Superfície de Rolamentol Variável muito importantel Texturas de interesse em pavimentação
l Microtextural Função da aspereza do agregado (rugosa ou lisa)
l Macrotextural Função da graduação da mistura asfáltica (aberta ou
fechada)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Textura da Superfície de Rolamentol Texturas de interesse em pavimentação
Fonte: Aps (2006)Fonte: Aps (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Textura da Superfície de Rolamentol Texturas de interesse em pavimentação
Fonte: Aps (2006)Fonte: Aps (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mancha de Areia (Macrotextura)
l Preenchimento dos vazios da macrotextura com 25.000mm³ ± 150mm³de areia (0,15 mm < d < 0,3mm)
ApudApud: Aps (2006): Aps (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mancha de Areia (Macrotextura)
Fonte: Aps (2006)Fonte: Aps (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mancha de Areia (Macrotextura)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mancha de Areia (Macrotextura)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mancha de Areia (Macrotextura)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Pêndulo Britânico (Atrito Estático)
l Princípiol Perda de energia cinética pelo atrito de uma base de
borracha com a superfície molhada do pavimento
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Pêndulo Britânico (Atrito Estático)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Pêndulo Britânico (Atrito Estático)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Pêndulo Britânico (Atrito Estático)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mu-Meter (Atrito Dinâmico)
l Muito empregado em Aeroportos (Aeronáutica/INFRAERO) l Equipamento rebocadol 3 rodas (1 – mede distância e 2 medem o coef. de atrito)l Medidas em pavimento seco e molhado (sistema próprio de
irrigação – 1mm de lâmina d’água)l V = 65 Km/h
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mu-Meter (Atrito Dinâmico)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mu-Meter (Atrito Dinâmico) Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
l Procedimentos de Mensuração da Aderêncial Mu-Meter (Atrito Dinâmico) Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento - Segurança
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Atrito Pneu-Pavimento: Índices
l DNIT 031/2006 – ES: Pavimentos flexíveis -Concreto asfáltico - Especificação de serviçol Mancha de Areia
l Altura de Areia (HS): 0,6 a 1,2 mm
l Pêndulo Britânicol VDR = 45
l Comando da Aeronáutica (IAC-4302: Requisitos de resistência à Derrapagem para Pistas de Pouso e Decolagem, 2001)l Mu-Meter
l Coef. Atrito = 0,5 em segmentos de 100m
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Movimentação de Congonhas
l Em 2006l 18,5 mi de
passageiros
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Pistas de Congonhas
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Estatística de Acidentes AéreosF
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006)
Fo
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anso
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(200
6)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054l Eventuais problemas na Pista são apenas uma das causas
que corroboram para o acidentel Área de Toque:
l Desgasta Pavimentol Reduz atrito pneu-pavimentol Emborracha superfície (reduzindo capacidade drenante
do “grooving”)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Comando da Aeronáutica (IAC-4302: Requisitos de resistência à Derrapagem para Pistas de Pouso e Decolagem, 2001)l Mu-Meter
l Periodicidade da Medida para Garantir Aderência
Apud: Sansone (2006)Apud: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
l Grooving l Função principal – melhorar drenagem superficiall Secundária – aumentar atritol 7,35% Pistas Nacionais possuem Grooving (5/68)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Grooving
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Grooving (Problema – emborrachamento)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Grooving (Limpeza)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Grooving (Limpeza)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Grooving (Antes/Após Limpeza)
Fonte: Sansone (2006)Fonte: Sansone (2006)
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Aeroportos – Tragédia de TAM-3054
l Segundo INFRAEROl Pista não possuía “grooving”l No entanto, apresentava valores mínimos de atritol Pouco antes do acidente, medições realizadas não
indicavam lâmina d’água na pista l Geralmente, existe um lapso de tempo entre a
pavimentação e a execução das ranhurasl Imprensa
l Divulgou problemas no Reversol Precipitado apontar causas
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