Hvis du noen gang har sittet ustø ved spisebordet, sølt vin ut av glasset og fått deg til å søle cherrytomater på den andre siden av rommet, vet du hvor upraktisk det bølgete gulvet er.
Men i høylager, fabrikker og industrianlegg kan gulvplanhet og -nivå (FF/FL) være et suksess- eller fiaskoproblem, som påvirker ytelsen til bygningens tiltenkte bruk. Selv i vanlige bolig- og næringsbygg kan ujevne gulv påvirke ytelsen, forårsake problemer med gulvbelegg og potensielt farlige situasjoner.
Nivå, det vil si gulvets nærhet til den spesifiserte hellingen, og planhet, graden av avvik fra overflaten fra det todimensjonale planet, har blitt viktige spesifikasjoner innen konstruksjon. Heldigvis kan moderne målemetoder oppdage problemer med nivå og planhet mer nøyaktig enn det menneskelige øyet. De nyeste metodene lar oss gjøre det nesten umiddelbart; for eksempel når betongen fortsatt er brukbar og kan fikses før herding. Flatere gulv er nå enklere, raskere og lettere å oppnå enn noen gang før. Det oppnås gjennom den usannsynlige kombinasjonen av betong og datamaskiner.
Det spisebordet kan ha blitt «fikset» ved å dekke et ben med en fyrstikkeske, som effektivt fylte et lavt punkt på gulvet, noe som er et problem med gulvnivået. Hvis brødpinnen ruller av bordet av seg selv, kan det også hende du har problemer med gulvnivået.
Men effekten av flathet og vannretthet går langt utover bekvemmelighet. Tilbake i høylageret kan ikke det ujevne gulvet støtte en 6 meter høy reolenhet med tonnevis av ting på den. Det kan utgjøre en dødelig fare for de som bruker det eller går forbi det. Den nyeste utviklingen av lagerbygninger, pneumatiske palletrucker, er enda mer avhengige av flate, jevne gulv. Disse hånddrevne enhetene kan løfte opptil 320 kg med paller og bruker trykkluftputer for å støtte all vekten slik at én person kan skyve den for hånd. Den trenger et veldig flatt, flatt gulv for å fungere ordentlig.
Flathet er også viktig for alle bord som skal dekkes av et hardt gulvbeleggsmateriale som stein eller keramiske fliser. Selv fleksible belegg som vinylkomposittfliser (VCT) har problemet med ujevne gulv, som har en tendens til å løftes helt eller løsne seg, noe som kan forårsake snublefare, knirking eller hulrom under, og fuktighet generert av gulvvask. Samler og støtter veksten av mugg og bakterier. Gamle eller nye, flate gulv er bedre.
Bølgene i betongplaten kan flates ut ved å slipe bort de høye punktene, men bølgenes spøkelse kan fortsette å henge igjen på gulvet. Du vil noen ganger se det i et lager: gulvet er veldig flatt, men det ser bølgete ut under høytrykksnatriumlamper.
Hvis betonggulvet er ment å være eksponert – for eksempel designet for beising og polering – er en kontinuerlig overflate med samme betongmateriale viktig. Å fylle de lave punktene med pålegg er ikke et alternativ fordi det ikke vil matche. Det eneste andre alternativet er å slite bort de høye punktene.
Men sliping til en plate kan endre måten den fanger og reflekterer lys på. Betongens overflate består av sand (fint tilslag), stein (grovt tilslag) og sementslam. Når den våte platen plasseres, skyver sparkelprosessen det grovere tilslaget til et dypere sted på overflaten, og det fine tilslaget, sementslammet og cementslammet konsentreres på toppen. Dette skjer uavhengig av om overflaten er helt flat eller ganske buet.
Når du sliper 0,6 mm fra toppen, fjerner du fint pulver og sementslam, pulverisert materiale, og begynner å eksponere sanden for sementpastamatrisen. Slip videre, og du vil eksponere tverrsnittet av steinen og det større tilslaget. Hvis du bare sliper til de høye punktene, vil sand og stein dukke opp i disse områdene, og de eksponerte tilslagsstripene gjør disse høye punktene udødelige, vekslende med de umalte glatte fugestripene der de lave punktene er plassert.
Fargen på den opprinnelige overflaten er forskjellig fra lag som er 0,6 mm eller mindre, og de kan reflektere lyset annerledes. De lyse stripene ser ut som høye punkter, og de mørke stripene mellom dem ser ut som renner, som er de visuelle «spøkelsene» av bølgene som fjernes med en slipemaskin. Malt betong er vanligvis mer porøs enn den opprinnelige sparkeloverflaten, så stripene kan reagere annerledes på fargestoffer og beis, så det er vanskelig å få slutt på problemet ved å fargelegge. Hvis du ikke flater ut bølgene under betongbehandlingsprosessen, kan de plage deg igjen.
I flere tiår har standardmetoden for å sjekke FF/FL vært den 10-fots rettkantmetoden. Linjalen plasseres på gulvet, og hvis det er noen hull under den, måles høyden på dem. Den typiske toleransen er 1/8 tomme.
Dette helt manuelle målesystemet er tregt og kan være svært unøyaktig, fordi to personer vanligvis måler samme høyde på forskjellige måter. Men dette er den etablerte metoden, og resultatet må aksepteres som «godt nok». På 1970-tallet var ikke dette lenger godt nok.
For eksempel har fremveksten av høylager gjort FF/FL-nøyaktighet enda viktigere. I 1979 utviklet Allen Face en numerisk metode for å evaluere egenskapene til disse gulvene. Dette systemet blir ofte referert til som gulvplanhetsnummeret, eller mer formelt som «nummereringssystem for overflategulvprofiler».
Face har også utviklet et instrument for å måle gulvegenskaper, en «gulvprofiler», med handelsnavnet The Dipstick.
Det digitale systemet og målemetoden er grunnlaget for ASTM E1155, som ble utviklet i samarbeid med American Concrete Institute (ACI), for å bestemme standard testmetode for FF-gulvplanhet og FL-gulvplanhetstall.
Profileren er et manuelt verktøy som lar operatøren gå på gulvet og innhente et datapunkt hver 30 cm. I teorien kan den avbilde uendelige etasjer (hvis du har uendelig tid til å vente på FF/FL-tallene dine). Den er mer nøyaktig enn linjalmetoden og representerer begynnelsen på moderne planhetsmåling.
Profileren har imidlertid åpenbare begrensninger. På den ene siden kan de bare brukes til herdet betong. Dette betyr at ethvert avvik fra spesifikasjonen må fikses som en tilbakeringing. Høye steder kan slipes bort, lave steder kan fylles med pålegg, men alt dette er utbedringsarbeid, det vil koste betongentreprenøren penger og ta prosjektets tid. I tillegg er selve målingen en langsom prosess, noe som legger til mer tid, og utføres vanligvis av tredjepartseksperter, noe som øker kostnadene.
Laserskanning har endret jakten på flathet og jevnhet i gulvet. Selv om laseren i seg selv stammer fra 1960-tallet, er tilpasningen til skanning på byggeplasser relativt ny.
Laserskanneren bruker en tett fokusert stråle til å måle posisjonen til alle reflekterende overflater rundt den, ikke bare gulvet, men også den nesten 360º store datapunktkuppelen rundt og under instrumentet. Den lokaliserer hvert punkt i et tredimensjonalt rom. Hvis skannerens posisjon er knyttet til en absolutt posisjon (for eksempel GPS-data), kan disse punktene plasseres som spesifikke posisjoner på planeten vår.
Skannerdata kan integreres i en bygningsinformasjonsmodell (BIM). Den kan brukes til en rekke behov, for eksempel å måle et rom eller til og med lage en «som-bygd» datamodell av det. For samsvar med FF/FL har laserskanning flere fordeler fremfor mekanisk måling. En av de største fordelene er at det kan gjøres mens betongen fortsatt er fersk og brukbar.
Skanneren registrerer 300 000 til 2 000 000 datapunkter per sekund og kjører vanligvis i 1 til 10 minutter, avhengig av informasjonstettheten. Arbeidshastigheten er svært høy, flathets- og nivelleringsproblemer kan lokaliseres umiddelbart etter nivellering, og kan korrigeres før platen stivner. Vanligvis: nivellering, skanning, ny nivellering om nødvendig, ny skanning, ny nivellering om nødvendig, det tar bare noen få minutter. Ikke mer sliping og fylling, ikke flere tilbakeringinger. Det gjør at betongbearbeidingsmaskinen kan produsere et plant underlag den første dagen. Tids- og kostnadsbesparelsene er betydelige.
Fra linjaler til profileringsmaskiner til laserskannere har vitenskapen om å måle gulvflathet nå gått inn i tredje generasjon; vi kaller det flathet 3.0. Sammenlignet med 10-fotslinjalen representerer oppfinnelsen av profileringsmaskinen et stort sprang i nøyaktigheten og detaljene i gulvdataene. Laserskannere forbedrer ikke bare nøyaktigheten og detaljene ytterligere, men representerer også en annen type sprang.
Både profileringsmaskiner og laserskannere kan oppnå nøyaktigheten som kreves av dagens gulvspesifikasjoner. Sammenlignet med profileringsmaskiner hever imidlertid laserskanning standarden når det gjelder målehastighet, informasjonsdetaljer og aktualitet og praktisk anvendelighet av resultatene. Profileringsmaskinen bruker et inklinometer for å måle høyde, som er en enhet som måler vinkelen i forhold til horisontalplanet. Profileringsmaskinen er en boks med to føtter i bunnen, nøyaktig 30 cm fra hverandre, og et langt håndtak som operatøren kan holde mens han står. Profileringsmaskinens hastighet er begrenset av hastigheten på håndverktøyet.
Operatøren går langs brettet i en rett linje og beveger enheten 30 cm om gangen. Vanligvis er avstanden for hver bevegelse omtrent lik bredden på rommet. Det kreves flere kjøringer i begge retninger for å samle statistisk signifikante prøver som oppfyller minimumskravene til data i ASTM-standarden. Enheten måler vertikale vinkler i hvert trinn og konverterer disse vinklene til endringer i høydevinkel. Profileren har også en tidsbegrensning: den kan bare brukes etter at betongen har herdet.
Analyse av gulvet gjøres vanligvis av en tredjepartstjeneste. De går på gulvet og sender inn en rapport dagen etter eller senere. Hvis rapporten viser noen høydeproblemer som er utenfor spesifikasjonen, må disse utbedres. For herdet betong er selvsagt fikseringsmulighetene begrenset til sliping eller fylling av toppen, forutsatt at det ikke er dekorativ eksponert betong. Begge disse prosessene kan forårsake en forsinkelse på flere dager. Deretter må gulvet profileres på nytt for å dokumentere samsvar.
Laserskannere jobber raskere. De måler med lysets hastighet. Laserskanneren bruker laserens refleksjon til å finne alle synlige overflater rundt den. Den krever datapunkter i området 0,1–0,5 tommer (mye høyere informasjonstetthet enn profilerens begrensede serie med 12-tommers prøver).
Hvert skannerdatapunkt representerer en posisjon i 3D-rommet og kan vises på en datamaskin, omtrent som en 3D-modell. Laserskanning samler inn så mye data at visualiseringen nesten ser ut som et bilde. Om nødvendig kan disse dataene ikke bare lage et høydekart av gulvet, men også en detaljert representasjon av hele rommet.
I motsetning til bilder kan den roteres for å vise rommet fra alle vinkler. Den kan brukes til å foreta presise målinger av rommet, eller til å sammenligne «as-built»-forhold med tegninger eller arkitektoniske modeller. Til tross for den enorme informasjonstettheten er skanneren imidlertid svært rask og registrerer opptil 2 millioner punkter per sekund. Hele skanningen tar vanligvis bare noen få minutter.
Tid kan slå penger. Når man støper og etterbehandler våt betong, er tid alt. Det vil påvirke den permanente kvaliteten på platen. Tiden det tar for at gulvet skal være ferdig og klart til bruk kan endre tiden for mange andre prosesser på arbeidsplassen.
Når man legger et nytt gulv, har den nærmest sanntidsbaserte laserskanningsinformasjonen stor innvirkning på prosessen med å oppnå planhet. FF/FL kan evalueres og fikses på det beste tidspunktet i gulvkonstruksjonen: før gulvet herder. Dette har en rekke fordelaktige effekter. For det første eliminerer det venting på at gulvet skal fullføre utbedringsarbeidet, noe som betyr at gulvet ikke vil ta opp resten av konstruksjonen.
Hvis du vil bruke profileringsverktøyet til å verifisere gulvet, må du først vente til gulvet har herdet, deretter avtale profileringstjeneste til stedet for måling, og deretter vente på ASTM E1155-rapporten. Deretter må du vente til eventuelle flathetsproblemer er rettet, deretter planlegge analysen på nytt og vente på en ny rapport.
Laserskanning skjer når platen plasseres, og problemet løses under betongbehandlingsprosessen. Platen kan skannes umiddelbart etter at den er herdet for å sikre at den overholder kravene, og rapporten kan fullføres samme dag. Byggingen kan fortsette.
Laserskanning lar deg komme ned til bakken så raskt som mulig. Det skaper også en betongoverflate med større konsistens og integritet. En flat og jevn plate vil ha en mer jevn overflate når den fortsatt er brukbar enn en plate som må flates eller jevnes ut ved sparkling. Den vil ha et mer konsistent utseende. Den vil ha en mer jevn porøsitet over overflaten, noe som kan påvirke responsen på belegg, lim og andre overflatebehandlinger. Hvis overflaten slipes for beising og polering, vil den eksponere tilslag jevnere over gulvet, og overflaten kan reagere mer konsistent og forutsigbart på beising og polering.
Laserskannere samler millioner av datapunkter, men ikke noe mer, punkter i tredimensjonalt rom. For å bruke dem trenger du programvare som kan behandle dem og presentere dem. Skannerprogramvaren kombinerer dataene i en rekke nyttige former og kan presenteres på en bærbar datamaskin på arbeidsplassen. Det gir byggeteamet en måte å visualisere gulvet, finne eventuelle problemer, korrelere det med den faktiske plasseringen på gulvet og fortelle hvor mye høyden som må senkes eller økes. Nesten sanntid.
Programvarepakker som ClearEdge3Ds Rithm for Navisworks tilbyr flere forskjellige måter å vise gulvdata på. Rithm for Navisworks kan presentere et "varmekart" som viser gulvhøyden i forskjellige farger. Den kan vise konturkart, lik topografiske kart laget av landmålere, der en serie kurver beskriver kontinuerlige høyder. Den kan også levere ASTM E1155-kompatible dokumenter på minutter i stedet for dager.
Med disse funksjonene i programvaren kan skanneren brukes godt til ulike oppgaver, ikke bare gulvnivået. Den gir en målbar modell av «som-bygd»-forhold som kan eksporteres til andre applikasjoner. For renoveringsprosjekter kan «som-bygd»-tegningene sammenlignes med historiske designdokumenter for å avgjøre om det er noen endringer. De kan legges oppå den nye designen for å visualisere endringene. I nye bygninger kan den brukes til å bekrefte samsvar med designintensjonen.
For omtrent 40 år siden dukket en ny utfordring opp i hjemmene til mange. Siden den gang har denne utfordringen blitt et symbol på det moderne liv. Programmerbare videoopptakere (VCR) tvinger vanlige borgere til å lære å samhandle med digitale logiske systemer. Den blinkende «12:00, 12:00, 12:00» på millioner av uprogrammerte videoopptakere beviser hvor vanskelig det er å lære seg dette grensesnittet.
Enhver ny programvarepakke har en læringskurve. Hvis du gjør det hjemme, kan du rive deg i håret og banne etter behov, og den nye programvareopplæringen vil ta deg mest tid på en ledig ettermiddag. Hvis du lærer det nye grensesnittet på jobb, vil det forsinke mange andre oppgaver og kan føre til kostbare feil. Den ideelle situasjonen for å introdusere en ny programvarepakke er å bruke et grensesnitt som allerede er mye brukt.
Hva er det raskeste grensesnittet for å lære et nytt dataprogram? Det du allerede kjenner. Det tok mer enn ti år før bygningsinformasjonsmodellering (BIM) ble godt etablert blant arkitekter og ingeniører, men nå har det kommet. Ved å bli et standardformat for distribusjon av byggedokumenter har det dessuten blitt en topprioritet for entreprenører på byggeplassen.
Den eksisterende BIM-plattformen på byggeplassen gir en ferdiglaget kanal for introduksjon av nye applikasjoner (som skannerprogramvare). Læringskurven har blitt ganske flat fordi hoveddeltakerne allerede er kjent med plattformen. De trenger bare å lære de nye funksjonene som kan hentes ut fra den, og de kan begynne å bruke den nye informasjonen som applikasjonen gir raskere, for eksempel skannerdata. ClearEdge3D så en mulighet til å gjøre den høyt anerkjente skannerapplikasjonen Rith tilgjengelig for flere byggeplasser ved å gjøre den kompatibel med Navisworks. Som en av de mest brukte prosjektkoordineringspakkene har Autodesk Navisworks blitt de facto bransjestandarden. Den finnes på byggeplasser over hele landet. Nå kan den vise skannerinformasjon og har et bredt spekter av bruksområder.
Når skanneren samler inn millioner av datapunkter, er de alle punktene i 3D-rommet. Skannerprogramvare som Rithm for Navisworks er ansvarlig for å presentere disse dataene på en måte du kan bruke. Den kan vise rom som datapunkter, ikke bare skanne plasseringen deres, men også intensiteten (lysstyrken) til refleksjonene og fargen på overflaten, slik at visningen ser ut som et bilde.
Du kan imidlertid rotere visningen og se rommet fra alle vinkler, vandre rundt i det som en 3D-modell, og til og med måle det. For FF/FL er en av de mest populære og nyttige visualiseringene varmekartet, som viser gulvet i en planvisning. Høydepunkter og lave punkter presenteres i forskjellige farger (noen ganger kalt falske fargebilder), for eksempel representerer rødt høypunkter og blått representerer lave punkter.
Du kan foreta presise målinger fra varmekartet for å nøyaktig finne den tilsvarende posisjonen på det faktiske gulvet. Hvis skanningen viser problemer med flathet, er varmekartet en rask måte å finne og fikse dem på, og det er den foretrukne visningen for FF/FL-analyse på stedet.
Programvaren kan også lage konturkart, en serie linjer som representerer forskjellige gulvhøyder, lik topografiske kart som brukes av landmålere og turgåere. Konturkart er egnet for eksport til CAD-programmer, som ofte er svært brukervennlige for tegnedata. Dette er spesielt nyttig ved renovering eller transformasjon av eksisterende rom. Rithm for Navisworks kan også analysere data og gi svar. For eksempel kan Cut-and-Fill-funksjonen fortelle deg hvor mye materiale (for eksempel sementoverflatelag) som trengs for å fylle den lave enden av det eksisterende ujevne gulvet og gjøre det plant. Med riktig skannerprogramvare kan informasjonen presenteres slik du trenger.
Av alle måtene å kaste bort tid på byggeprosjekter, er kanskje den mest smertefulle å vente. Å innføre kvalitetssikring av gulv internt kan eliminere planleggingsproblemer, venting på at tredjepartskonsulenter skal analysere gulvet, venting mens man analyserer gulvet og venting på at ytterligere rapporter skal sendes inn. Og selvfølgelig kan venting på gulvet forhindre mange andre byggeoperasjoner.
Å ha en egen kvalitetssikringsprosess kan eliminere dette bryderiet. Når du trenger det, kan du skanne gulvet på få minutter. Du vet når det blir kontrollert, og du vet når du får ASTM E1155-rapporten (omtrent ett minutt senere). Å eie denne prosessen, i stedet for å stole på tredjepartskonsulenter, betyr å eie tiden din.
Å bruke en laser til å skanne flatheten og nivået til ny betong er en enkel og grei arbeidsflyt.
2. Installer skanneren i nærheten av det nylig plasserte snittet og skann. Dette trinnet krever vanligvis bare én plassering. For en typisk snittstørrelse tar skanningen vanligvis 3–5 minutter.
4. Last inn «varmekart»-visningen av gulvdataene for å identifisere områder som er utenfor spesifikasjonen og må jevnes ut eller jevnes ut.
Publisert: 30. august 2021