Nivel e nivelación do chan en edificios modernos

Se algunha vez sentaste á mesa de cea tambaleante, derramaches viño do vaso e provocou que derrames tomates cherry ao outro lado da sala, saberás o incómodo que é o chan ondulado.
Pero en almacéns de gran altura, fábricas e instalacións industriais, a planitude e nivelación do chan (FF/FL) pode ser un problema de éxito ou fracaso, afectando o rendemento do uso previsto do edificio. Mesmo en edificios residenciais e comerciais comúns, os pisos irregulares poden afectar o rendemento, causar problemas cos revestimentos do chan e situacións potencialmente perigosas.
A nivelación, a proximidade do chan á pendente especificada e a planitude, o grao de desviación da superficie do plano bidimensional, convertéronse en especificacións importantes na construción. Afortunadamente, os métodos de medición modernos poden detectar problemas de nivelación e planitude con máis precisión que o ollo humano. Os últimos métodos permítennos facelo case de inmediato; por exemplo, cando o formigón aínda é utilizable e se pode arranxar antes do endurecemento. Os pisos máis planos son agora máis fáciles, rápidos e máis fáciles de conseguir que nunca. Conséguese a través da improbable combinación de formigón e ordenadores.
Esa mesa de comedor puido ser "arranxada" amortiguando unha perna cunha caixa de mistos, enchendo efectivamente un punto baixo do chan, o que é un problema do avión. Se o teu paneciño sae da mesa por si só, tamén podes estar lidando con problemas de nivel do chan.
Pero o impacto da planitude e nivelación vai moito máis alá da comodidade. De volta no almacén de gran altura, o chan irregular non pode soportar correctamente unha unidade de estantería de 20 pés de altura con toneladas de cousas. Pode supoñer un perigo mortal para quen o usa ou pasa por el. O último desenvolvemento de almacéns, transpaletas pneumáticas, confían aínda máis en chans planos e nivelados. Estes dispositivos accionados a man poden levantar ata 750 libras de cargas de palés e usar almofadas de aire comprimido para soportar todo o peso para que unha persoa poida empurralo coa man. Necesita un chan moi plano para funcionar correctamente.
A planitude tamén é esencial para calquera táboa que estará cuberta por un material de revestimento de piso duro como pedra ou baldosas cerámicas. Incluso as cubertas flexibles, como as baldosas de vinilo composto (VCT) teñen o problema de pavimentos irregulares, que tenden a levantarse ou separarse completamente, o que pode provocar riscos de tropezos, chirridos ou baleiros debaixo e humidade xerada polo lavado do chan. Reúna e apoia o crecemento de mofo e bacterias. Os pisos planos vellos ou novos son mellores.
As ondas na lousa de formigón pódense aplanar triturando os puntos altos, pero a pantasma das ondas pode seguir quedando no chan. Ás veces verao nunha tenda de almacén: o chan é moi plano, pero parece ondulado baixo as lámpadas de sodio de alta presión.
Se o chan de formigón está destinado a ser exposto, por exemplo, deseñado para tinguir e pulir, é esencial unha superficie continua co mesmo material de formigón. Encher os puntos baixos con coberturas non é unha opción porque non coincidirá. A única outra opción é desgastar os puntos altos.
Pero moer nunha placa pode cambiar a forma en que capta e reflicte a luz. A superficie do formigón está composta por area (árido fino), rocha (árido groso) e purín de cemento. Cando se coloca a placa húmida, o proceso de espátula empurra o agregado máis groso a un lugar máis profundo da superficie e o agregado fino, a suspensión de cemento e a lechada concéntranse na parte superior. Isto ocorre independentemente de se a superficie é absolutamente plana ou bastante curva.
Cando moer 1/8 de polgada da parte superior, eliminarás o po fino e a lechada, os materiais en po e comezarás a expoñer a area á matriz de pasta de cemento. Moer aínda máis, e exporá a sección transversal da rocha e o agregado máis grande. Se só trituras ata os puntos altos, nestas zonas aparecerán area e rocha, e as estrías de áridos expostas fan que estes puntos altos sexan inmortais, alternándose coas raias lisas de lechada sen moer onde se sitúan os puntos baixos.
A cor da superficie orixinal é diferente das capas de 1/8 de polgada ou menos, e poden reflectir a luz de forma diferente. As raias de cores claras parecen puntos altos, e as raias escuras entre elas parecen artesas, que son as "pantasmas" visuais das ondas eliminadas cun moedor. O formigón chan adoita ser máis poroso que a superficie da paleta orixinal, polo que as raias poden reaccionar de forma diferente aos colorantes e ás manchas, polo que é difícil acabar co problema coa cor. Se non aplanas as ondas durante o proceso de acabado do formigón, poden molestar de novo.
Durante décadas, o método estándar para comprobar FF/FL foi o método de bordo recto de 10 pés. A regra colócase no chan e, se hai ocos debaixo dela, medirase a altura dos mesmos. A tolerancia típica é de 1/8 de polgada.
Este sistema de medición completamente manual é lento e pode ser moi impreciso, porque dúas persoas adoitan medir a mesma altura de diferentes xeitos. Pero este é o método establecido, e o resultado debe ser aceptado como "o suficientemente bo". Na década de 1970, isto xa non era o suficientemente bo.
Por exemplo, a aparición de almacéns de gran altura fixo que a precisión FF/FL sexa aínda máis importante. En 1979, Allen Face desenvolveu un método numérico para avaliar as características destes pisos. Este sistema denomínase habitualmente como o número de planitude do chan, ou máis formalmente como o "sistema de numeración do perfil do chan de superficie".
Face tamén desenvolveu un instrumento para medir as características do chan, un "perfilador de chan", cuxo nome comercial é The Dipstick.
O sistema dixital e o método de medición son a base da ASTM E1155, que foi desenvolvida en cooperación co American Concrete Institute (ACI), para determinar o método de proba estándar para os números de planitude do chan FF e FL.
O perfilador é unha ferramenta manual que permite ao operador camiñar polo chan e adquirir un punto de datos cada 12 polgadas. En teoría, pode representar pisos infinitos (se tes tempo infinito esperando polos teus números FF/FL). É máis preciso que o método da regra e representa o inicio da medición de planitude moderna.
Non obstante, o perfilador ten limitacións obvias. Por unha banda, só se poden utilizar para formigón endurecido. Isto significa que calquera desviación da especificación debe ser corrixida como unha devolución de chamada. Os lugares altos pódense cortar, os lugares baixos pódense encher con coberturas, pero todo isto é un traballo de reparación, custará o diñeiro do contratista de formigón e levará o tempo do proxecto. Ademais, a medición en si é un proceso lento, que engade máis tempo, e adoita ser realizada por expertos de terceiros, engadindo máis custos.
A dixitalización con láser cambiou a procura da planitude e nivelación do chan. Aínda que o láser en si data dos anos 60, a súa adaptación ao escaneado en obras de construción é relativamente nova.
O escáner láser usa un feixe ben enfocado para medir a posición de todas as superficies reflectantes ao seu redor, non só o chan, senón tamén a cúpula do punto de datos de case 360º arredor e debaixo do instrumento. Localiza cada punto no espazo tridimensional. Se a posición do escáner está asociada a unha posición absoluta (como os datos GPS), estes puntos pódense situar como posicións específicas no noso planeta.
Os datos do escáner pódense integrar nun modelo de información do edificio (BIM). Pódese usar para unha variedade de necesidades, como medir unha habitación ou incluso crear un modelo informático tal como está construído. Para o cumprimento FF/FL, a dixitalización con láser ten varias vantaxes sobre a medición mecánica. Unha das maiores vantaxes é que se pode facer mentres o formigón aínda está fresco e utilizable.
O escáner rexistra de 300.000 a 2.000.000 de puntos de datos por segundo e normalmente funciona de 1 a 10 minutos, dependendo da densidade da información. A súa velocidade de traballo é moi rápida, os problemas de planitude e nivelación pódense localizar inmediatamente despois da nivelación, podendo corrixirse antes de que a lousa se solidifique. Normalmente: nivelación, dixitalización, nivelación de novo se é necesario, re-escaneado, re-nivelación se é necesario, só leva uns minutos. Non máis moer e encher, non máis chamadas. Permite que a máquina de acabado de formigón produza un terreo nivelado o primeiro día. O aforro de tempo e custos é significativo.
Desde regras a perfiladores ata escáneres láser, a ciencia de medir a planitude do chan xa entrou na terceira xeración; chamámoslle planitude 3.0. En comparación coa regra de 10 pés, a invención do perfilador representa un gran salto na precisión e detalle dos datos do chan. Os escáneres láser non só melloran aínda máis a precisión e os detalles, senón que tamén representan un tipo de salto diferente.
Tanto os perfiladores como os escáneres láser poden acadar a precisión que esixen as especificacións do chan de hoxe. Non obstante, en comparación cos perfiladores, a dixitalización con láser eleva o listón en termos de velocidade de medición, detalles da información e a actualidade e a practicidade dos resultados. O perfilador usa un inclinómetro para medir a elevación, que é un dispositivo que mide o ángulo relativo ao plano horizontal. O perfilador é unha caixa con dous pés na parte inferior, exactamente 12 polgadas de distancia, e unha asa longa que o operador pode suxeitar mentres está de pé. A velocidade do perfilador está limitada á velocidade da ferramenta manual.
O operador camiña ao longo do taboleiro en liña recta, movendo o dispositivo 12 polgadas á vez, normalmente a distancia de cada viaxe é aproximadamente igual ao ancho da sala. Precísanse varias carreiras en ambas direccións para acumular mostras estatisticamente significativas que cumpran os requisitos mínimos de datos da norma ASTM. O dispositivo mide ángulos verticais en cada paso e converte estes ángulos en cambios de ángulo de elevación. O perfilador tamén ten un límite de tempo: só se pode usar despois de que o formigón se endureza.
A análise do chan adoita facerse por un servizo de terceiros. Camiñan polo chan e entregan un informe ao día seguinte ou máis tarde. Se o informe mostra algún problema de elevación que está fóra das especificacións, hai que corrixilos. Por suposto, para o formigón endurecido, as opcións de fixación limítanse a moer ou encher a parte superior, asumindo que non se trata de formigón exposto decorativo. Estes dous procesos poden causar un atraso de varios días. Despois, o chan debe perfilarse de novo para documentar o seu cumprimento.
Os escáneres láser funcionan máis rápido. Miden á velocidade da luz. O escáner láser usa o reflexo do láser para localizar todas as superficies visibles ao seu redor. Require puntos de datos no intervalo de 0,1-0,5 polgadas (densidade de información moito maior que a serie limitada de mostras de 12 polgadas do perfilador).
Cada punto de datos do escáner representa unha posición no espazo 3D e pódese mostrar nun ordenador, como nun modelo 3D. A dixitalización con láser recolle tantos datos que a visualización parece case unha foto. Se é necesario, estes datos non só poden crear un mapa de elevación do piso, senón tamén unha representación detallada de toda a sala.
A diferenza das fotos, pódese xirar para mostrar o espazo desde calquera ángulo. Pódese utilizar para facer medicións precisas do espazo, ou para comparar as condicións de construción con debuxos ou modelos arquitectónicos. Non obstante, a pesar da enorme densidade de información, o escáner é moi rápido, rexistrando ata 2 millóns de puntos por segundo. A exploración completa normalmente só leva uns minutos.
O tempo pode vencer ao diñeiro. Ao verter e rematar o formigón mollado, o tempo é todo. Afectará á calidade permanente do forxado. O tempo necesario para que o chan estea rematado e listo para o paso pode cambiar o tempo de moitos outros procesos no lugar de traballo.
Ao colocar un novo piso, o aspecto case en tempo real da información de dixitalización con láser ten un gran impacto no proceso de consecución da planitude. FF/FL pódese avaliar e fixar no mellor punto da construción do chan: antes de que o chan se endureza. Isto ten unha serie de efectos beneficiosos. En primeiro lugar, elimina a espera de que o chan finalice os traballos de reparación, o que significa que o chan non ocupará o resto da construción.
Se queres utilizar o perfilador para verificar o chan, primeiro debes esperar a que o chan se endureza, logo organizar o servizo de perfiles no sitio para a medición e, a continuación, esperar o informe ASTM E1155. A continuación, debes esperar a que se solucionen os problemas de planitude, logo programar a análise de novo e esperar un novo informe.
A dixitalización con láser ocorre cando se coloca a lousa e o problema resólvese durante o proceso de acabado do formigón. Pódese escanear a lousa inmediatamente despois do endurecemento para garantir o seu cumprimento, e o informe pódese completar o mesmo día. A construción pode continuar.
A dixitalización con láser permítelle chegar ao chan o máis rápido posible. Tamén crea unha superficie de formigón con maior consistencia e integridade. Unha placa plana e nivelada terá unha superficie máis uniforme cando aínda sexa utilizable que unha placa que debe ser aplanada ou nivelada mediante o recheo. Terá un aspecto máis consistente. Terá unha porosidade máis uniforme en toda a superficie, o que pode afectar a resposta aos revestimentos, adhesivos e outros tratamentos de superficie. Se a superficie se lixa para pintala e pulida, exporá o agregado máis uniformemente polo chan, e a superficie pode responder de forma máis consistente e previsible ás operacións de cor e pulido.
Os escáneres láser recollen millóns de puntos de datos, pero nada máis, puntos no espazo tridimensional. Para usalos, necesitas un software que poida procesalos e presentalos. O software do escáner combina os datos nunha variedade de formas útiles e pódese presentar nun ordenador portátil no lugar de traballo. Proporciona un xeito para que o equipo de construción visualice o chan, identifique os problemas, correlaciona-lo coa localización real do chan e indica canta altura hai que baixar ou aumentar. Case tempo real.
Os paquetes de software como Rithm for Navisworks de ClearEdge3D ofrecen varias formas diferentes de ver os datos do piso. Rithm for Navisworks pode presentar un "mapa de calor" que mostra a altura do chan en diferentes cores. Pode mostrar mapas de contorno, semellantes aos mapas topográficos feitos por topógrafos, nos que unha serie de curvas describen elevacións continuas. Tamén pode proporcionar documentos compatibles coa ASTM E1155 en minutos en lugar de días.
Con estas características do software, o escáner pódese usar ben para varias tarefas, non só para o nivel do chan. Proporciona un modelo medible de condicións de construción que se poden exportar a outras aplicacións. Para proxectos de reforma, os debuxos tal como están construídos pódense comparar con documentos de deseño histórico para axudar a determinar se hai algún cambio. Pódese superpoñer ao novo deseño para axudar a visualizar os cambios. En edificios novos, pódese usar para verificar a coherencia coa intención de deseño.
Hai uns 40 anos, un novo reto entrou nas casas de moitas persoas. Desde entón, este desafío converteuse nun símbolo da vida moderna. Os gravadores de vídeo programables (VCR) obrigan aos cidadáns comúns a aprender a interactuar cos sistemas lóxicos dixitais. O parpadeo "12:00, 12:00, 12:00" de millóns de gravadores de vídeo non programados demostra a dificultade de aprender esta interface.
Cada paquete de software novo ten unha curva de aprendizaxe. Se o fas na casa, podes arrincarche o pelo e maldicir segundo sexa necesario, e a nova educación de software levarache a maior parte do tempo nunha tarde inactiva. Se aprendes a nova interface no traballo, ralentizará moitas outras tarefas e pode provocar erros custosos. A situación ideal para introducir un novo paquete de software é utilizar unha interface que xa está moi utilizada.
Cal é a interface máis rápida para aprender unha nova aplicación informática? A que xa coñeces. Tardaron máis de dez anos en establecerse firmemente entre arquitectos e enxeñeiros o modelado de información de construción, pero agora chegou. Ademais, ao converterse nun formato estándar para distribuír documentos de construción, converteuse nunha prioridade para os contratistas no lugar.
A plataforma BIM existente no lugar de construción ofrece unha canle preparada para a introdución de novas aplicacións (como o software de escáner). A curva de aprendizaxe quedou bastante plana porque os principais participantes xa están familiarizados coa plataforma. Só necesitan aprender as novas funcións que se poden extraer del e poden comezar a usar a nova información que lles proporciona a aplicación máis rápido, como os datos do escáner. ClearEdge3D viu a oportunidade de facer que a moi apreciada aplicación de escáner Rith estea dispoñible para máis obras de construción facéndoa compatible con Navisworks. Como un dos paquetes de coordinación de proxectos máis utilizados, Autodesk Navisworks converteuse no estándar da industria de facto. Está en obras de construción de todo o país. Agora, pode mostrar información do escáner e ten unha ampla gama de usos.
Cando o escáner recolle millóns de puntos de datos, son todos os puntos do espazo 3D. O software de escáner como Rithm para Navisworks é o responsable de presentar estes datos dun xeito que poidas usar. Pode mostrar as salas como puntos de datos, non só escaneando a súa localización, senón tamén a intensidade (brillo) dos reflexos e a cor da superficie, polo que a vista parece unha foto.
Non obstante, pode xirar a vista e ver o espazo desde calquera ángulo, pasear por el como un modelo 3D e mesmo medilo. Para FF/FL, unha das visualizacións máis populares e útiles é o mapa de calor, que mostra o chan nunha vista en planta. Os puntos altos e baixos preséntanse en diferentes cores (ás veces chamadas imaxes de cor falsa), por exemplo, o vermello representa os puntos altos e o azul os puntos baixos.
Podes facer medicións precisas a partir do mapa de calor para localizar con precisión a posición correspondente no chan real. Se a exploración mostra problemas de planitude, o mapa de calor é unha forma rápida de atopalos e solucionalos, e é a vista preferida para a análise FF/FL no lugar.
O software tamén pode crear mapas de contorno, unha serie de liñas que representan diferentes alturas de piso, semellantes aos mapas topográficos utilizados por topógrafos e excursionistas. Os mapas de contorno son axeitados para exportar a programas CAD, que adoitan ser moi amigables cos datos de tipo de debuxo. Isto é especialmente útil na renovación ou transformación de espazos existentes. Rithm for Navisworks tamén pode analizar datos e dar respostas. Por exemplo, a función Cut-and-Fill pode indicarche canto material (como a capa de superficie de cemento) é necesario para encher o extremo inferior do chan irregular existente e nivelalo. Co software de escáner correcto, a información pódese presentar do xeito que necesites.
De todas as formas de perder o tempo en proxectos de construción, quizais a máis dolorosa sexa a espera. Introducir a garantía de calidade do piso internamente pode eliminar problemas de programación, esperar a que consultores de terceiros analicen o piso, esperar mentres analizan o piso e esperar a que se envíen informes adicionais. E, por suposto, esperar polo chan pode evitar moitas outras operacións de construción.
Ter o teu proceso de garantía de calidade pode eliminar esta dor. Cando o necesites, podes escanear o chan en minutos. Sabe cando se comprobará e sabe cando recibirá o informe ASTM E1155 (aproximadamente un minuto despois). Ser propietario deste proceso, en lugar de confiar en consultores de terceiros, significa ser propietario do teu tempo.
Usar un láser para escanear a planitude e nivelación do formigón novo é un fluxo de traballo sinxelo e directo.
2. Instale o escáner preto da porción recén colocada e escanee. Este paso xeralmente só require unha colocación. Para un tamaño de porción típico, a exploración adoita levar entre 3 e 5 minutos.
4. Cargue a visualización do "mapa de calor" dos datos do piso para identificar as áreas que están fóra das especificacións e que precisan ser niveladas ou niveladas.