Se ti è mai capitato di sederti al tavolo da pranzo barcollando, rovesciando il vino dal bicchiere e i pomodorini dall'altra parte della stanza, saprai quanto sia scomodo il pavimento ondulato.
Tuttavia, nei magazzini verticali, nelle fabbriche e negli impianti industriali, la planarità e la planarità del pavimento (FF/FL) possono rappresentare un problema di successo o fallimento, influendo sulle prestazioni dell'edificio in base alla sua destinazione d'uso. Anche nei normali edifici residenziali e commerciali, le irregolarità del pavimento possono influire sulle prestazioni, causare problemi con i rivestimenti e situazioni potenzialmente pericolose.
La planarità, ovvero la vicinanza del pavimento alla pendenza specificata, e la planarità, ovvero il grado di deviazione della superficie dal piano bidimensionale, sono diventate specifiche importanti in edilizia. Fortunatamente, i moderni metodi di misurazione sono in grado di rilevare problemi di planarità e planarità con una precisione superiore a quella dell'occhio umano. I metodi più recenti ci consentono di farlo quasi immediatamente; ad esempio, quando il calcestruzzo è ancora utilizzabile e può essere fissato prima dell'indurimento. Pavimenti più piani sono ora più facili, veloci e facili da realizzare che mai. Questo risultato si ottiene grazie all'insolita combinazione di calcestruzzo e computer.
Quel tavolo da pranzo potrebbe essere stato "aggiustato" ammortizzando una gamba con una scatola di fiammiferi, colmando di fatto un punto basso sul pavimento, il che è un problema di planarità. Se il grissino rotola giù dal tavolo da solo, potresti anche avere problemi di livellamento del pavimento.
Ma l'impatto della planarità e della planarità va ben oltre la praticità. Tornando al magazzino a scaffalature alte, il pavimento irregolare non può supportare adeguatamente un'unità di scaffalatura alta 6 metri con tonnellate di oggetti sopra. Potrebbe rappresentare un pericolo fatale per chi la usa o ci passa accanto. L'ultimo sviluppo nel settore dei magazzini, i transpallet pneumatici, fa ancora più affidamento su pavimenti piani e livellati. Questi dispositivi azionati manualmente possono sollevare fino a 340 kg di pallet e utilizzano cuscini d'aria compressa per sostenere tutto il peso, in modo che una sola persona possa spingerli a mano. Necessitano di un pavimento estremamente piano e piano per funzionare correttamente.
La planarità è essenziale anche per qualsiasi tavola che verrà ricoperta da un materiale di rivestimento per pavimenti duro come pietra o piastrelle in ceramica. Anche i rivestimenti flessibili come le piastrelle in vinile composito (VCT) presentano il problema delle irregolarità, che tendono a sollevarsi o separarsi completamente, causando rischi di inciampo, scricchiolii o vuoti sottostanti, e l'umidità generata dal lavaggio dei pavimenti che si accumula e favorisce la proliferazione di muffe e batteri. Vecchi o nuovi, i pavimenti piani sono migliori.
Le onde nella lastra di cemento possono essere appiattite levigando i punti più alti, ma il loro fantasma potrebbe continuare a persistere sul pavimento. A volte lo si vede in un magazzino: il pavimento è molto piatto, ma appare ondulato sotto le lampade al sodio ad alta pressione.
Se il pavimento in cemento è destinato a rimanere a vista, ad esempio per essere tinto e lucidato, è essenziale che la superficie sia continua e realizzata con lo stesso materiale. Riempire le zone basse con rivestimenti non è un'opzione, perché non si abbinerebbero. L'unica alternativa è quella di consumare le zone alte.
Ma la macinazione 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 cementizio. Quando la piastra bagnata viene posizionata, la cazzuola spinge l'aggregato più grosso in profondità sulla superficie, mentre l'aggregato fine, l'impasto cementizio e il lattime si concentrano sulla superficie. Questo accade indipendentemente dal fatto che la superficie sia perfettamente piana o piuttosto curva.
Macinando a 3 mm dalla superficie, si rimuovono polvere fine e lattime, materiali in polvere, e si inizia a esporre la sabbia alla matrice di pasta cementizia. Macinando ulteriormente, si esporranno la sezione trasversale della roccia e l'aggregato più grande. Macinando solo fino ai punti più alti, sabbia e roccia appariranno in queste aree, e le striature di aggregato esposte renderanno immortali questi punti alti, alternandosi con le striature lisce di malta non macinata dove si trovano i punti più bassi.
Il colore della superficie originale è diverso da strati di 3 mm o meno, e questi possono riflettere la luce in modo diverso. Le strisce chiare sembrano punti alti, e le strisce scure tra di esse sembrano avvallamenti, che sono i "fantasmi" visivi delle onde rimosse con una smerigliatrice. Il calcestruzzo levigato è solitamente più poroso della superficie originale trattata con la cazzuola, quindi le strisce potrebbero reagire in modo diverso a coloranti e macchie, rendendo difficile risolvere il problema con la colorazione. Se non si appiattiscono le onde durante il processo di finitura del calcestruzzo, potrebbero dare nuovamente fastidio.
Per decenni, il metodo standard per la verifica di FF/FL è stato il metodo del righello da 3 metri. Il righello viene posizionato sul pavimento e, se ci sono fessure sotto di esso, ne viene misurata l'altezza. La tolleranza tipica è di 3 mm.
Questo sistema di misurazione completamente manuale è lento e può essere molto impreciso, poiché due persone di solito misurano la stessa altezza in modi diversi. Ma questo è il metodo consolidato e il risultato deve essere accettato come "abbastanza buono". Negli anni '70, questo non era più sufficiente.
Ad esempio, l'avvento dei magazzini verticali ha reso la precisione FF/FL ancora più importante. Nel 1979, Allen Face ha sviluppato un metodo numerico per valutare le caratteristiche di questi pavimenti. Questo sistema è comunemente noto come numero di planarità del pavimento, o più formalmente come "sistema di numerazione del profilo superficiale del pavimento".
Face ha anche sviluppato uno strumento per misurare le caratteristiche del pavimento, un "profilatore di pavimenti", il cui nome commerciale è The Dipstick.
Il sistema digitale e il metodo di misurazione sono alla base dell'ASTM E1155, sviluppato in collaborazione con l'American Concrete Institute (ACI), per determinare il metodo di prova standard per i valori di planarità del pavimento FF e FL.
Il profiler è uno strumento manuale che consente all'operatore di camminare sul pavimento e acquisire un punto dati ogni 30 cm. In teoria, può rappresentare infiniti piani (se si ha un tempo infinito di attesa per i valori 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, può essere utilizzato solo per calcestruzzo indurito. Ciò significa che qualsiasi deviazione dalle specifiche deve essere corretta come richiamo. I punti più alti possono essere levigati, quelli più bassi riempiti con rivestimenti, ma si tratta di interventi di ripristino, che costeranno all'impresa edile e aumenteranno i tempi di realizzazione del progetto. Inoltre, la misurazione stessa è un processo lento, che richiede ulteriore tempo, e viene solitamente eseguita da esperti terzi, con conseguenti costi aggiuntivi.
La scansione laser ha rivoluzionato il concetto di planarità e livellamento del pavimento. Sebbene il laser risalga agli anni '60, il suo adattamento alla scansione nei cantieri edili è relativamente recente.
Lo scanner laser utilizza un raggio laser concentrato per misurare la posizione di tutte le superfici riflettenti circostanti, non solo il pavimento, ma anche la cupola di punti dati a quasi 360° attorno e sotto lo strumento. Localizza ogni punto nello spazio tridimensionale. Se la posizione dello scanner è associata a una posizione assoluta (come i dati GPS), questi punti possono essere posizionati come posizioni specifiche sul nostro pianeta.
I dati acquisiti tramite scanner possono essere integrati in un modello informativo edilizio (BIM). Possono essere utilizzati per diverse esigenze, come la misurazione di un ambiente o persino la creazione di un modello computerizzato "as-built". Per la conformità FF/FL, la scansione laser offre diversi vantaggi rispetto alla misurazione meccanica. Uno dei principali è che può essere eseguita mentre il calcestruzzo è ancora fresco e utilizzabile.
Lo scanner registra da 300.000 a 2.000.000 di punti dati al secondo e di solito funziona per 1-10 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 corretti prima che la soletta si solidifichi. Solitamente: livellamento, scansione, rilivellamento se necessario, nuova scansione, rilivellamento se necessario, richiedono solo pochi minuti. Niente più levigatura e riempimento, niente più richiami. Consente alla macchina di finitura del calcestruzzo di produrre un terreno livellato fin dal 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 ora entrata nella terza generazione; la chiamiamo planarità 3.0. Rispetto al righello da 3 metri, l'invenzione del profilatore rappresenta un enorme passo avanti in termini di accuratezza e dettaglio dei dati relativi al pavimento. Gli scanner laser non solo migliorano ulteriormente accuratezza e dettaglio, ma rappresentano anche un salto di qualità diverso.
Sia i profilatori che gli scanner laser possono raggiungere la precisione richiesta dalle attuali specifiche per i pavimenti. Tuttavia, rispetto ai profilatori, la scansione laser alza l'asticella in termini di velocità di misurazione, dettaglio delle informazioni, tempestività e praticità dei risultati. Il profilatore utilizza un inclinometro per misurare l'elevazione, un dispositivo che misura l'angolo rispetto al piano orizzontale. Il profilatore è una scatola con due piedini alla base, distanti esattamente 30 cm l'uno dall'altro, e una lunga maniglia che l'operatore può impugnare stando in piedi. La velocità del profilatore è limitata a quella dell'utensile manuale.
L'operatore cammina lungo la tavola in linea retta, spostando il dispositivo di 30 cm alla volta; di solito, la distanza di ogni spostamento è approssimativamente pari alla larghezza della stanza. Sono necessarie più corse in entrambe le direzioni per accumulare campioni statisticamente significativi che soddisfino i requisiti minimi di dati previsti dalla norma ASTM. Il dispositivo misura gli angoli verticali a ogni passo e li converte in variazioni dell'angolo di elevazione. Il profiler ha anche un limite di tempo: può essere utilizzato solo dopo l'indurimento del calcestruzzo.
L'analisi del pavimento viene solitamente eseguita da un servizio di terze parti. Questi esaminano il pavimento e presentano un rapporto il giorno successivo o più tardi. Se il rapporto evidenzia problemi di elevazione non conformi alle specifiche, è necessario risolverli. Naturalmente, per il calcestruzzo indurito, le opzioni di riparazione si limitano alla levigatura o alla stuccatura della superficie, a meno che non si tratti di calcestruzzo a vista decorativo. Entrambi questi processi possono causare un ritardo di diversi giorni. Successivamente, il pavimento deve essere nuovamente profilato per documentarne la conformità.
Gli scanner laser sono più veloci. Misurano alla velocità della luce. Lo scanner laser utilizza la riflessione del laser per localizzare tutte le superfici visibili circostanti. Richiede punti dati nell'intervallo 0,1-0,5 pollici (una densità di informazioni molto più elevata rispetto alla serie limitata di campioni da 12 pollici del profiler).
Ogni 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 fotografia. 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 reali con disegni o modelli architettonici. Tuttavia, nonostante l'enorme densità di informazioni, lo scanner è molto veloce, registrando fino a 2 milioni di punti al secondo. L'intera scansione richiede in genere solo pochi minuti.
Il tempo può battere il denaro. Quando si getta e si rifinisce il calcestruzzo fresco, il tempo è fondamentale. Influirà sulla qualità permanente della soletta. Il tempo necessario affinché la pavimentazione sia completata e pronta per il transito può influire sui tempi di molti altri processi in cantiere.
Durante la posa di un nuovo pavimento, la possibilità di ottenere informazioni in tempo quasi reale tramite scansione laser ha un impatto enorme sul processo di planarità. FF/FL può essere valutato e corretto nel momento migliore durante la costruzione del pavimento: prima che il pavimento si indurisca. Questo comporta una serie di vantaggi. Innanzitutto, elimina i tempi di attesa per il completamento dei lavori di ripristino 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 attendere che il pavimento si indurisca, quindi organizzare il servizio di profilatura in loco per la misurazione e infine 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 rapporto.
La scansione laser viene eseguita al momento della posa della soletta e il problema viene risolto durante il processo di finitura del calcestruzzo. La soletta può essere scansionata subito dopo l'indurimento per garantirne la conformità e il report può essere completato il giorno stesso. La costruzione può proseguire.
La scansione laser consente di raggiungere il terreno 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 è ancora utilizzabile rispetto a una piastra che deve essere appiattita o livellata mediante riempimento. Avrà un aspetto più uniforme. Avrà una porosità più uniforme su tutta la superficie, il che può influire sulla risposta a rivestimenti, adesivi e altri trattamenti superficiali. Se la superficie viene levigata per la verniciatura e la lucidatura, gli aggregati saranno esposti in modo più uniforme su tutto il pavimento e la superficie potrebbe rispondere in modo più uniforme e prevedibile alle operazioni di verniciatura e lucidatura.
Gli scanner laser raccolgono milioni di punti dati, ma niente di più, 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 formati utili e può essere visualizzato su un computer portatile in cantiere. Offre al team di costruzione un modo per visualizzare il pavimento, individuare eventuali problemi, correlarlo con la posizione effettiva sul pavimento e stabilire di quanto l'altezza deve essere abbassata o aumentata. Quasi in tempo reale.
Pacchetti software come Rithm per Navisworks di ClearEdge3D offrono diverse modalità di visualizzazione dei dati relativi ai piani. Rithm per Navisworks può presentare una "mappa termica" che mostra l'altezza del piano in diversi colori. Può visualizzare mappe di contorno, simili alle mappe topografiche realizzate dai topografi, in cui una serie di curve descrive quote continue. Può anche fornire documenti conformi allo standard ASTM E1155 in pochi minuti anziché giorni.
Grazie a queste funzionalità del software, lo scanner può essere utilizzato efficacemente per diverse attività, non solo per la misurazione del livello del pavimento. Fornisce un modello misurabile delle condizioni as-built esportabile in altre applicazioni. Per i progetti di ristrutturazione, i disegni as-built possono essere confrontati con i documenti di progettazione storici per determinare eventuali modifiche. Possono essere sovrapposti al nuovo progetto per visualizzare meglio le modifiche. Nei nuovi edifici, può essere utilizzato per verificarne la coerenza con l'intento progettuale.
Circa 40 anni fa, una nuova sfida si è presentata nelle case di molte persone. Da allora, questa sfida è diventata un simbolo della vita moderna. I videoregistratori programmabili (VCR) costringono i cittadini comuni a imparare a interagire con i sistemi logici digitali. Il lampeggio del "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 a piacimento, e la formazione sul nuovo software ti prenderà la maggior parte del tempo in un pomeriggio di ozio. Se impari la nuova interfaccia al lavoro, rallenterai molte altre attività e potresti commettere 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 imparare a usare un nuovo software? Quella che già conosci. Ci sono voluti più di dieci anni perché il Building Information Modeling si affermasse definitivamente tra architetti e ingegneri, ma ora è arrivato. Inoltre, diventando un formato standard per la distribuzione dei documenti di costruzione, è diventato una priorità assoluta per gli appaltatori in cantiere.
La piattaforma BIM esistente in cantiere offre un canale pronto all'uso per l'introduzione di nuove applicazioni (come il software di scansione). La curva di apprendimento è diventata piuttosto piatta poiché 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 di scansione. ClearEdge3D ha colto l'opportunità di rendere disponibile l'apprezzata applicazione di scansione Rith a un maggior numero di cantieri, rendendola compatibile con Navisworks. Essendo uno dei pacchetti di coordinamento progetti più utilizzati, Autodesk Navisworks è diventato di fatto lo standard del settore. È presente nei cantieri di tutto il paese. Ora può visualizzare le informazioni di scansione e ha una vasta gamma di utilizzi.
Quando lo scanner raccoglie milioni di punti dati, questi sono tutti punti nello spazio 3D. Un software di scansione come Rithm per Navisworks è responsabile della presentazione di questi dati in un modo fruibile. Può visualizzare le stanze come punti dati, scansionandone non solo la posizione, ma anche l'intensità (luminosità) dei riflessi e il colore della superficie, in modo che la vista sembri una fotografia.
Tuttavia, è possibile ruotare la vista e osservare lo spazio da qualsiasi angolazione, muoversi al suo interno come se si trattasse di un modello 3D e persino misurarlo. Per FF/FL, una delle visualizzazioni più popolari e utili è la mappa termica, che mostra il piano in una vista in pianta. I punti più alti e quelli più bassi sono rappresentati con colori diversi (a volte chiamati immagini a falsi colori), ad esempio il rosso rappresenta i punti più alti e il blu i punti più bassi.
È possibile effettuare misurazioni precise dalla mappa termica per individuare con precisione la posizione corrispondente sul pavimento effettivo. Se la scansione mostra problemi di planarità, la mappa termica è un modo rapido per individuarli 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 dei piani, simili alle mappe topografiche utilizzate da geometri ed escursionisti. Le mappe di contorno sono adatte all'esportazione in programmi CAD, che spesso sono molto compatibili con i dati di tipo grafico. Questo è particolarmente utile nella ristrutturazione o trasformazione di spazi esistenti. Rithm per Navisworks può anche analizzare i dati e fornire risposte. Ad esempio, la funzione "Scavo e riempimento" può indicare la quantità di materiale (come lo strato superficiale in cemento) necessaria per riempire la parte inferiore del pavimento irregolare esistente e livellarlo. Con il software di scansione corretto, le informazioni possono essere presentate nel modo desiderato.
Tra tutti i modi per perdere tempo nei progetti di costruzione, forse il più doloroso è l'attesa. Introdurre internamente la garanzia della qualità del pavimento può eliminare problemi di pianificazione, attese di consulenti terzi per l'analisi del pavimento, attese durante l'analisi del pavimento e attese di ulteriori report. E, naturalmente, l'attesa del pavimento può impedire molte altre operazioni di costruzione.
Avere un processo di controllo qualità può eliminare questa difficoltà. Quando ne hai bisogno, puoi scansionare il pavimento in pochi minuti. Sai quando verrà controllato e quando riceverai il report ASTM E1155 (circa un minuto dopo). Essere responsabile di questo processo, anziché affidarsi a consulenti terzi, significa essere responsabile del proprio tempo.
Utilizzare un laser per scansionare la planarità e la planarità del calcestruzzo nuovo è un flusso di lavoro semplice e diretto.
2. Installare lo scanner vicino alla sezione appena posizionata ed effettuare la scansione. Questo passaggio richiede solitamente un solo posizionamento. Per una sezione di dimensioni tipiche, la scansione richiede in genere 3-5 minuti.
4. Caricare la visualizzazione della "mappa termica" dei dati del pavimento per identificare le aree fuori specifica che devono essere livellate o livellate.
Data di pubblicazione: 30 agosto 2021