Se ti è mai capitato di sederti al tavolo da pranzo traballante, rovesciando il vino dal bicchiere e facendo cadere i pomodorini dall'altra parte della stanza, saprai quanto sia scomodo il pavimento ondulato.
Ma nei magazzini a scaffalature alte, nelle fabbriche e negli impianti industriali, la planarità e il livellamento del pavimento (FF/FL) possono rappresentare un problema di successo o fallimento, influenzando le prestazioni dell'uso previsto dell'edificio. Anche nei normali edifici residenziali e commerciali, i pavimenti irregolari possono compromettere le prestazioni, causare problemi con i rivestimenti dei pavimenti e situazioni potenzialmente pericolose.
La planarità, la vicinanza del pavimento alla pendenza specificata, e la planarità, il grado di deviazione della superficie dal piano bidimensionale, sono diventate specifiche importanti nella costruzione. Fortunatamente, i moderni metodi di misurazione sono in grado di rilevare problemi di livellamento e planarità in modo più accurato rispetto all’occhio umano. I metodi più recenti ci permettono di farlo quasi immediatamente; ad esempio, quando il calcestruzzo è ancora utilizzabile e può essere riparato prima dell'indurimento. I pavimenti più piatti ora sono più facili, veloci e facili da realizzare che mai. Si ottiene attraverso l’improbabile combinazione di cemento e computer.
Quel tavolo da pranzo potrebbe essere stato “riparato” imbottendo una gamba con una scatola di fiammiferi, riempiendo di fatto un punto basso sul pavimento, il che è un problema aereo. Se il tuo grissino rotola giù dal tavolo da solo, potresti anche avere a che fare con problemi a livello del pavimento.
Ma l’impatto della planarità e della planarità va ben oltre la comodità. Nel magazzino a scaffalature alte, il pavimento irregolare non può sostenere adeguatamente uno scaffale alto 20 piedi con tonnellate di cose sopra. Potrebbe rappresentare un pericolo mortale per coloro che lo utilizzano o che lo attraversano. L'ultimo sviluppo dei magazzini, i transpallet pneumatici, si basa ancora di più su pavimenti piani e livellati. Questi dispositivi azionati manualmente possono sollevare fino a 750 libbre di carichi su pallet e utilizzano cuscini di aria compressa per sostenere tutto il peso in modo che una persona possa spingerlo a mano. Ha bisogno di un pavimento molto piatto per funzionare correttamente.
La planarità è essenziale anche per qualsiasi tavola che sarà ricoperta da un materiale di rivestimento del pavimento duro come pietra o piastrelle di ceramica. Anche i rivestimenti flessibili come le piastrelle viniliche composite (VCT) presentano il problema dei pavimenti irregolari, che tendono a sollevarsi o separarsi completamente, il che può causare pericolo di inciampo, cigolii o vuoti sottostanti e umidità generata dal lavaggio del pavimento Raccogliere e favorire la crescita di muffe e batteri. Vecchi o nuovi, i pavimenti piani sono migliori.
Le onde nella lastra di cemento possono essere appiattite eliminando i punti più alti, ma il fantasma delle onde può continuare a indugiare sul pavimento. A volte lo vedrai in un magazzino: il pavimento è molto piatto, ma sembra ondulato sotto le lampade al sodio ad alta pressione.
Se il pavimento in cemento è destinato ad essere esposto, ad esempio progettato per la verniciatura e la lucidatura, è essenziale una superficie continua con lo stesso materiale in cemento. Riempire i punti bassi con condimenti non è un'opzione perché non corrisponderà. L'unica altra opzione è svanire i punti più alti.
Ma la molatura di una tavola può cambiare il modo in cui cattura e riflette la luce. La superficie del calcestruzzo è composta da sabbia (aggregato fine), roccia (aggregato grosso) e impasto liquido di cemento. Quando viene posizionata la piastra bagnata, il processo della cazzuola spinge l'aggregato più grossolano in un punto più profondo della superficie e l'aggregato fine, l'impasto liquido di cemento e il lattime si concentrano sulla parte superiore. Ciò accade indipendentemente dal fatto che la superficie sia assolutamente piana o piuttosto curva.
Quando macini 1/8 di pollice dalla parte superiore, rimuoverai polvere fine e lattime, materiali in polvere e inizierai a esporre la sabbia alla matrice di pasta di cemento. Macina ulteriormente e esporrai la sezione trasversale della roccia e l'aggregato più grande. Se si macina solo fino ai punti più alti, in queste aree appariranno sabbia e roccia e le strisce di aggregato esposte rendono immortali questi punti alti, alternandosi con le strisce di malta liscia non macinata dove si trovano i punti bassi.
Il colore della superficie originale è diverso dagli strati di 1/8 di pollice o meno e potrebbero riflettere la luce in modo diverso. Le strisce di colore chiaro sembrano punti alti, e le strisce scure tra di loro sembrano avvallamenti, che sono i “fantasmi” visivi delle onde rimosse con una smerigliatrice. Il calcestruzzo macinato è solitamente più poroso della superficie originale della spatola, quindi le strisce possono reagire in modo diverso a coloranti e macchie, quindi è difficile porre fine al problema colorando. Se non appiattisci le onde durante il processo di finitura del calcestruzzo, potrebbero disturbarti nuovamente.
Per decenni, il metodo standard per il controllo FF/FL è stato il metodo del bordo dritto da 10 piedi. Il righello viene posizionato sul pavimento e, se ci sono degli spazi vuoti sotto di esso, ne verrà misurata l'altezza. La tolleranza tipica è 1/8 di pollice.
Questo sistema di misurazione completamente manuale è lento e può essere molto impreciso, perché due persone solitamente misurano la stessa altezza in modi diversi. Ma questo è il metodo stabilito e il risultato deve essere accettato come “abbastanza buono”. Negli anni ’70 questo non era più sufficiente.
Ad esempio, l’avvento dei magazzini a scaffalature alte ha reso la precisione FF/FL ancora più importante. Nel 1979 Allen Face sviluppò un metodo numerico per valutare le caratteristiche di questi pavimenti. Questo sistema è comunemente indicato come numero di planarità del pavimento o, più formalmente, come “sistema di numerazione dei profili di superficie del pavimento”.
Face ha inoltre sviluppato uno strumento per misurare le caratteristiche del pavimento, un “floor profiler”, il cui nome commerciale è The Dipstick.
Il sistema digitale e il metodo di misurazione sono la base della norma ASTM E1155, sviluppata in collaborazione con l'American Concrete Institute (ACI), per determinare il metodo di prova standard per i numeri di planarità del pavimento FF e FL.
Il profilatore è uno strumento manuale che permette all'operatore di camminare sul pavimento e acquisire un punto dati ogni 12 pollici. In teoria, può rappresentare infiniti piani (se hai un tempo infinito in attesa dei tuoi numeri FF/FL). È più accurato del metodo del righello e rappresenta l'inizio della moderna misurazione della planarità.
Tuttavia, il profiler presenta evidenti limitazioni. Da un lato possono essere utilizzati solo per il calcestruzzo indurito. Ciò significa che qualsiasi deviazione dalle specifiche deve essere corretta come callback. I punti alti possono essere macinati, i posti bassi possono essere riempiti con condimenti, ma questo è tutto un lavoro di riparazione, costerà denaro all'appaltatore del calcestruzzo e richiederà tempo al progetto. Inoltre, la misurazione stessa è un processo lento, che richiede più tempo, e viene solitamente eseguita da esperti di terze parti, aggiungendo ulteriori costi.
La scansione laser ha cambiato la ricerca della planarità e della livellabilità del pavimento. Sebbene il laser stesso risalga agli anni ’60, il suo adattamento alla scansione nei cantieri edili è relativamente nuovo.
Lo scanner laser utilizza un raggio strettamente focalizzato per misurare la posizione di tutte le superfici riflettenti attorno ad esso, non solo il pavimento, ma anche la cupola del punto dati a quasi 360° attorno e sotto lo strumento. Individua ogni punto nello spazio tridimensionale. Se alla posizione dello scanner è associata una posizione assoluta (come i dati GPS), questi punti possono essere posizionati come posizioni specifiche sul nostro pianeta.
I dati dello scanner possono essere integrati in un modello BIM (Building Information Model). Può essere utilizzato per una varietà di esigenze, come misurare una stanza o persino crearne un modello computerizzato. Per la conformità FF/FL, la scansione laser presenta numerosi vantaggi rispetto alla misurazione meccanica. Uno dei maggiori vantaggi è che può essere realizzato mentre il calcestruzzo è ancora fresco e utilizzabile.
Lo scanner registra da 300.000 a 2.000.000 di punti dati al secondo e solitamente funziona da 1 a 10 minuti, a seconda della densità delle informazioni. La sua velocità di lavoro è molto elevata, i problemi di planarità e livellamento possono essere individuati immediatamente dopo il livellamento e possono essere corretti prima che la lastra si solidifichi. Solitamente: livellamento, scansione, rilivellamento se necessario, nuova scansione, rilivellamento se necessario, bastano pochi minuti. Niente più macinazione e riempimento, niente più richiami. Consente alla macchina per la finitura del calcestruzzo di produrre un terreno pianeggiante il primo giorno. Il risparmio di tempo e costi è significativo.
Dai righelli ai profilatori fino agli scanner laser, la scienza della misurazione della planarità dei pavimenti è ormai entrata nella terza generazione; lo chiamiamo planarità 3.0. Rispetto al righello da 10 piedi, l'invenzione del profilatore rappresenta un enorme passo avanti nella precisione e nel dettaglio dei dati del pavimento. Gli scanner laser non solo migliorano ulteriormente la precisione e i dettagli, ma rappresentano anche un diverso tipo di salto.
Sia i profilatori che gli scanner laser possono raggiungere la precisione richiesta dalle odierne specifiche dei pavimenti. Tuttavia, rispetto ai profilatori, la scansione laser alza il livello in termini di velocità di misurazione, dettagli delle informazioni e tempestività e praticità dei risultati. Il profiler utilizza un inclinometro per misurare l'elevazione, che è un dispositivo che misura l'angolo rispetto al piano orizzontale. Il profilatore è una scatola con due piedi nella parte inferiore, esattamente a 12 pollici di distanza, e una lunga maniglia che l'operatore può tenere stando in piedi. La velocità del profilatore è limitata alla velocità dell'utensile manuale.
L'operatore cammina lungo la tavola in linea retta, spostando il dispositivo di 12 pollici alla volta, solitamente la distanza di ogni viaggio è approssimativamente uguale alla larghezza della stanza. Sono necessarie più analisi in entrambe le direzioni per accumulare campioni statisticamente significativi che soddisfino i requisiti minimi di dati dello standard ASTM. Il dispositivo misura gli angoli verticali ad ogni passo e converte questi angoli in variazioni dell'angolo di elevazione. Anche il profilatore ha un limite di tempo: può essere utilizzato solo dopo che il calcestruzzo si è indurito.
L'analisi del pavimento viene solitamente eseguita da un servizio di terze parti. Camminano sul pavimento e presentano un rapporto il giorno successivo o più tardi. Se il rapporto mostra problemi di elevazione che non rientrano nelle specifiche, è necessario risolverli. Naturalmente, per il cemento indurito, le opzioni di fissaggio si limitano alla levigatura o al riempimento della parte superiore, presupponendo che non si tratti di cemento a vista decorativo. Entrambi questi processi possono causare un ritardo di diversi giorni. Quindi, il pavimento deve essere nuovamente profilato per documentare la conformità.
Gli scanner laser funzionano più velocemente. Misurano alla velocità della luce. Lo scanner laser utilizza la riflessione del laser per localizzare tutte le superfici visibili attorno ad esso. Richiede punti dati nell'intervallo 0,1-0,5 pollici (densità di informazioni molto più elevata rispetto alla serie limitata di campioni da 12 pollici del profiler).
Ciascun punto dati dello scanner rappresenta una posizione nello spazio 3D e può essere visualizzato su un computer, proprio come un modello 3D. La scansione laser raccoglie così tanti dati che la visualizzazione sembra quasi una foto. Se necessario, questi dati possono creare non solo una mappa altimetrica del pavimento, ma anche una rappresentazione dettagliata dell'intera stanza.
A differenza delle foto, può essere ruotato per mostrare lo spazio da qualsiasi angolazione. Può essere utilizzato per effettuare misurazioni precise dello spazio o per confrontare le condizioni as-built con disegni o modelli architettonici. Tuttavia, nonostante l'enorme densità di informazioni, lo scanner è molto veloce e registra fino a 2 milioni di punti al secondo. L'intera scansione richiede solitamente solo pochi minuti.
Il tempo può battere il denaro. Quando si versa e si rifinisce il calcestruzzo bagnato, il tempo è tutto. Ciò influenzerà la qualità permanente della lastra. Il tempo necessario affinché il pavimento sia completato e pronto per il passaggio può modificare il tempo di molti altri processi in cantiere.
Quando si posiziona un nuovo pavimento, l'aspetto quasi in tempo reale delle informazioni della scansione laser ha un enorme impatto sul processo di raggiungimento della planarità. FF/FL può essere valutato e fissato nel punto migliore della costruzione del pavimento: prima che il pavimento si indurisca. Questo ha una serie di effetti benefici. In primo luogo, elimina l'attesa per il completamento dei lavori di riparazione del pavimento, il che significa che il pavimento non occuperà il resto della costruzione.
Se si desidera utilizzare il profilatore per verificare il pavimento, è necessario prima attendere che il pavimento si indurisca, quindi organizzare il servizio di profilatura sul sito per la misurazione, quindi attendere il rapporto ASTM E1155. È quindi necessario attendere che eventuali problemi di planarità vengano risolti, quindi pianificare nuovamente l'analisi e attendere un nuovo report.
La scansione laser avviene durante la posa della lastra e il problema viene risolto durante il processo di finitura del calcestruzzo. La lastra può essere scansionata immediatamente dopo l'indurimento per verificarne la conformità e il report può essere completato lo stesso giorno. La costruzione può continuare.
La scansione laser ti consente di raggiungere il suolo il più rapidamente possibile. Crea inoltre una superficie in calcestruzzo con maggiore consistenza e integrità. Una piastra piana e livellata avrà una superficie più uniforme quando sarà ancora utilizzabile rispetto ad una piastra che dovrà essere appiattita o livellata mediante riempimento. Avrà un aspetto più consistente. Avrà una porosità più uniforme su tutta la superficie, che potrebbe influenzare la risposta a rivestimenti, adesivi e altri trattamenti superficiali. Se la superficie viene levigata per la colorazione e la lucidatura, l'aggregato sarà esposto in modo più uniforme sul pavimento e la superficie potrebbe rispondere in modo più coerente e prevedibile alle operazioni di colorazione e lucidatura.
Gli scanner laser raccolgono milioni di punti dati, ma niente di più, punti nello spazio tridimensionale. Per utilizzarli è necessario un software in grado di elaborarli e presentarli. Il software dello scanner combina i dati in una varietà di moduli utili e può essere presentato su un computer portatile sul posto di lavoro. Fornisce alla squadra di costruzione un modo per visualizzare il pavimento, individuare eventuali problemi, correlarlo con la posizione effettiva sul pavimento e indicare di quanta altezza deve essere abbassata o aumentata. Quasi in tempo reale.
Pacchetti software come Rithm for Navisworks di ClearEdge3D forniscono diversi modi per visualizzare i dati del pavimento. Rithm for Navisworks può presentare una "mappa termica" che visualizza l'altezza del pavimento in diversi colori. Può visualizzare mappe di contorno, simili alle mappe topografiche realizzate dai geometri, in cui una serie di curve descrivono elevazioni continue. Può inoltre fornire documenti conformi alla norma ASTM E1155 in pochi minuti invece che in giorni.
Con queste funzionalità del software, lo scanner può essere utilizzato bene per varie attività, non solo per il livello del pavimento. Fornisce un modello misurabile delle condizioni as-built che può essere esportato in altre applicazioni. Per i progetti di ristrutturazione, i disegni as-built possono essere confrontati con i documenti di progettazione storici per aiutare a determinare se sono presenti modifiche. Può essere sovrapposto al nuovo design per aiutare a visualizzare le modifiche. Nelle nuove costruzioni può essere utilizzato per verificare la coerenza con l'intento progettuale.
Circa 40 anni fa, una nuova sfida entrava nelle case di molte persone. Da allora, questa sfida è diventata un simbolo della vita moderna. I videoregistratori programmabili (VCR) costringono i comuni cittadini a imparare a interagire con i sistemi logici digitali. Il lampeggiare “12:00, 12:00, 12:00” di milioni di videoregistratori non programmati dimostra la difficoltà di apprendere questa interfaccia.
Ogni nuovo pacchetto software ha una curva di apprendimento. Se lo fai a casa, puoi strapparti i capelli e imprecare secondo necessità, e la nuova formazione sul software ti richiederà la maggior parte del tempo in un pomeriggio ozioso. Imparare a usare la nuova interfaccia al lavoro rallenterà molte altre attività e potrà causare errori costosi. La situazione ideale per introdurre un nuovo pacchetto software è utilizzare un'interfaccia già ampiamente utilizzata.
Qual è l'interfaccia più veloce per apprendere una nuova applicazione informatica? Quello che già conosci. Ci sono voluti più di dieci anni perché il Building Information Modeling si affermasse saldamente tra architetti e ingegneri, ma ora è arrivato. Inoltre, diventando un formato standard per la distribuzione dei documenti di costruzione, è diventata una priorità assoluta per gli appaltatori in cantiere.
La piattaforma BIM esistente in cantiere fornisce un canale già pronto per l'introduzione di nuove applicazioni (come il software scanner). La curva di apprendimento è diventata piuttosto piatta perché i partecipanti principali hanno già familiarità con la piattaforma. Devono solo apprendere le nuove funzionalità che possono essere estratte da essa e possono iniziare a utilizzare più rapidamente le nuove informazioni fornite dall'applicazione, come i dati dello scanner. ClearEdge3D ha colto l'opportunità di rendere disponibile l'apprezzata applicazione per scanner Rith a più cantieri rendendola compatibile con Navisworks. Essendo uno dei pacchetti di coordinamento dei progetti più utilizzati, Autodesk Navisworks è diventato di fatto lo standard del settore. È nei cantieri di tutto il paese. Ora può visualizzare le informazioni dello scanner e ha un'ampia gamma di usi.
Quando lo scanner raccoglie milioni di punti dati, sono tutti punti nello spazio 3D. Il software di scansione come Rithm per Navisworks è responsabile della presentazione di questi dati in un modo che puoi utilizzare. Può visualizzare le stanze come punti dati, scansionando non solo la loro posizione, ma anche l'intensità (luminosità) dei riflessi e il colore della superficie, in modo che la vista sembri una foto.
Tuttavia, puoi ruotare la vista e visualizzare lo spazio da qualsiasi angolazione, girovagare attorno ad esso come un modello 3D e persino misurarlo. Per FF/FL, una delle visualizzazioni più popolari e utili è la mappa termica, che mostra il pavimento in una vista in pianta. I punti alti e bassi sono presentati in colori diversi (a volte chiamati immagini a falsi colori), ad esempio il rosso rappresenta i punti alti e il blu rappresenta i punti bassi.
È possibile effettuare misurazioni precise dalla mappa termica per individuare con precisione la posizione corrispondente sul pavimento reale. Se la scansione mostra problemi di planarità, la mappa termica è un modo rapido per trovarli e risolverli ed è la visualizzazione preferita per l'analisi FF/FL in loco.
Il software può anche creare mappe di contorno, una serie di linee che rappresentano diverse altezze del pavimento, simili alle mappe topografiche utilizzate da geometri ed escursionisti. Le mappe dei contorni sono adatte per l'esportazione in programmi CAD, che spesso sono molto facili da usare per i dati del tipo di disegno. Ciò è particolarmente utile nella ristrutturazione o trasformazione di spazi esistenti. Rithm for Navisworks può anche analizzare dati e fornire risposte. Ad esempio, la funzione Taglia e Riempi può dirti quanto materiale (come lo strato superficiale di cemento) è necessario per riempire l'estremità inferiore del pavimento irregolare esistente e livellarlo. Con il software dello scanner corretto, le informazioni possono essere presentate nel modo desiderato.
Di tutti i modi per perdere tempo nei progetti di costruzione, forse il più doloroso è aspettare. L'introduzione interna del controllo della qualità del piano può eliminare i problemi di pianificazione, l'attesa che consulenti di terze parti analizzino il piano, l'attesa durante l'analisi del piano e l'attesa dell'invio di report aggiuntivi. E, naturalmente, aspettare il piano può impedire molte altre operazioni di costruzione.
Avere un processo di garanzia della qualità può eliminare questo problema. Quando ne hai bisogno, puoi scansionare il pavimento in pochi minuti. Sai quando verrà controllato e sai quando riceverai il rapporto ASTM E1155 (circa un minuto dopo). Gestire questo processo, piuttosto che affidarsi a consulenti di terze parti, significa possedere il proprio tempo.
L'uso di un laser per scansionare la planarità e la planarità del nuovo calcestruzzo è un flusso di lavoro semplice e diretto.
2. Installare lo scanner vicino alla sezione appena posizionata ed eseguire la scansione. Questo passaggio di solito richiede solo un posizionamento. Per una dimensione di sezione tipica, la scansione richiede in genere 3-5 minuti.
4. Caricare la visualizzazione della "mappa termica" dei dati del pavimento per identificare le aree che non rientrano nelle specifiche e necessitano di essere livellate o livellate.
Orario di pubblicazione: 29 agosto 2021