Als je ooit wiebelig aan de eettafel hebt gezeten, waarbij je wijn uit het glas morste en je kerstomaatjes aan de andere kant van de kamer morste, weet je hoe lastig de golvende vloer is.
Maar in hoogbouwmagazijnen, fabrieken en industriële faciliteiten kan de vlakheid en vlakheid van de vloer (FF/FL) een succes- of mislukkingsprobleem zijn, waardoor de prestaties van het beoogde gebruik van het gebouw worden beïnvloed. Zelfs in gewone woon- en commerciële gebouwen kunnen ongelijkmatige vloeren de prestaties beïnvloeden, problemen met de vloerbedekking en potentieel gevaarlijke situaties veroorzaken.
Vlakheid, de nabijheid van de vloer tot de gespecificeerde helling, en de vlakheid, de mate van afwijking van het oppervlak van het tweedimensionale vlak, zijn belangrijke specificaties geworden in de constructie. Gelukkig kunnen moderne meetmethoden problemen met vlakheid en vlakheid nauwkeuriger detecteren dan het menselijk oog. Dankzij de nieuwste methoden kunnen we dit vrijwel onmiddellijk doen; bijvoorbeeld wanneer het beton nog bruikbaar is en kan worden gefixeerd voordat het uithardt. Plattere vloeren zijn nu eenvoudiger, sneller en gemakkelijker te realiseren dan ooit tevoren. Dit wordt bereikt door de onwaarschijnlijke combinatie van beton en computers.
Die eettafel is misschien ‘gefixeerd’ door een poot te dempen met een luciferdoosje, waardoor effectief een laag punt op de vloer wordt opgevuld, wat een vlak probleem is. Als uw soepstengel vanzelf van tafel rolt, heeft u mogelijk ook te maken met problemen op de vloer.
Maar de impact van vlakheid en vlakheid gaat veel verder dan gemak. Terug in het hoogbouwmagazijn kan de oneffen vloer een zes meter hoge stelling met heel veel spullen erop niet goed ondersteunen. Het kan een dodelijk gevaar opleveren voor degenen die er gebruik van maken of er langs lopen. De nieuwste ontwikkeling op het gebied van magazijnen, de pneumatische pallettrucks, is nog meer afhankelijk van vlakke, vlakke vloeren. Deze met de hand aangedreven apparaten kunnen tot wel 300 kg aan palletladingen heffen en gebruiken persluchtkussens om al het gewicht te dragen, zodat één persoon het met de hand kan duwen. Om goed te kunnen werken, heeft het een zeer vlakke, vlakke vloer nodig.
Vlakheid is ook essentieel voor elke plaat die bedekt wordt met een harde vloerbedekking, zoals steen of keramische tegels. Zelfs flexibele bekledingen zoals vinylcomposiettegels (VCT) hebben het probleem van oneffen vloeren, die de neiging hebben volledig opgetild of gescheiden te worden, wat struikelgevaar, piepen of holtes eronder kan veroorzaken, en vocht dat gegenereerd wordt door het wassen van de vloer. Verzamel en ondersteun de groei van schimmels en bacteriën. Oude of nieuwe, vlakke vloeren zijn beter.
De golven in de betonplaat kunnen worden afgevlakt door de hoge punten weg te slijpen, maar de geest van de golven kan op de vloer blijven hangen. Je ziet het wel eens in een warenhuis: de vloer is heel vlak, maar onder hogedruknatriumlampen ziet hij er golvend uit.
Als de betonvloer bedoeld is om bloot te leggen, bijvoorbeeld ontworpen voor beitsen en polijsten, is een doorlopend oppervlak met hetzelfde betonmateriaal essentieel. De lage plekken opvullen met toppings is geen optie, omdat dat dan niet matcht. De enige andere optie is om de hoogtepunten af te slijten.
Maar door in een plank te slijpen kan de manier veranderen waarop het licht opvangt en reflecteert. Het oppervlak van het beton bestaat uit zand (fijn aggregaat), gesteente (grof aggregaat) en cementslurry. Wanneer de natte plaat wordt geplaatst, duwt het troffelproces het grovere aggregaat naar een diepere plaats op het oppervlak, en het fijne aggregaat, de cementslurry en de cementmelk worden bovenaan geconcentreerd. Dit gebeurt ongeacht of het oppervlak absoluut vlak of behoorlijk gebogen is.
Wanneer u 1/8 inch vanaf de bovenkant schuurt, verwijdert u fijn poeder en cementhuid, poedervormige materialen, en begint u het zand bloot te stellen aan de cementpastamatrix. Maal verder en je zult de dwarsdoorsnede van het gesteente en het grotere aggregaat blootleggen. Als je alleen naar de hoge punten slijpt, zullen er zand en rotsen verschijnen in deze gebieden, en de blootliggende aggregaatstrepen maken deze hoge punten onsterfelijk, afgewisseld met de ongeslepen gladde voegenstrepen waar de lage punten zich bevinden.
De kleur van het originele oppervlak wijkt af van lagen van 1/8 inch of minder, en deze kunnen het licht anders reflecteren. De lichtgekleurde strepen zien eruit als hoge punten, en de donkere strepen daartussen lijken op troggen, de visuele ‘geesten’ van de golven die met een slijpmachine zijn verwijderd. Gemalen beton is meestal poreuzer dan het oorspronkelijke oppervlak van de troffel, waardoor de strepen anders kunnen reageren op kleurstoffen en vlekken. Het is dus moeilijk om de problemen op te lossen door te kleuren. Als u de golven tijdens het betonafwerkingsproces niet vlak maakt, kunt u er opnieuw last van krijgen.
Decennia lang was de standaardmethode voor het controleren van FF/FL de 3 meter lange liniaalmethode. De liniaal wordt op de vloer geplaatst en als er gaten onder zitten, wordt de hoogte ervan gemeten. De typische tolerantie is 1/8 inch.
Dit volledig handmatige meetsysteem is traag en kan zeer onnauwkeurig zijn, omdat twee mensen meestal op verschillende manieren dezelfde lengte meten. Maar dit is de gevestigde methode en het resultaat moet als ‘goed genoeg’ worden geaccepteerd. In de jaren zeventig was dit niet langer goed genoeg.
Door de opkomst van hoogbouwmagazijnen is de FF/FL-nauwkeurigheid bijvoorbeeld nog belangrijker geworden. In 1979 ontwikkelde Allen Face een numerieke methode om de kenmerken van deze vloeren te evalueren. Dit systeem wordt gewoonlijk het vloervlakheidsnummer genoemd, of formeler het ‘nummeringssysteem voor oppervlaktevloerprofielen’.
Face heeft ook een instrument ontwikkeld om vloereigenschappen te meten, een ‘floor profiler’, waarvan de handelsnaam The Dipstick is.
Het digitale systeem en de meetmethode vormen de basis van ASTM E1155, ontwikkeld in samenwerking met het American Concrete Institute (ACI), om de standaard testmethode voor FF-vloervlakheid en FL-vloervlakheidsgetallen te bepalen.
De profiler is een handmatig hulpmiddel waarmee de operator over de vloer kan lopen en elke 30 cm een datapunt kan verkrijgen. In theorie kan het oneindige verdiepingen weergeven (als je oneindig veel tijd hebt om te wachten op je FF/FL-nummers). Het is nauwkeuriger dan de liniaalmethode en vertegenwoordigt het begin van de moderne vlakheidsmeting.
De profiler heeft echter duidelijke beperkingen. Enerzijds kunnen ze alleen worden gebruikt voor verhard beton. Dit betekent dat elke afwijking van de specificatie moet worden vastgesteld als een callback. Hoge plaatsen kunnen worden afgeslepen, lage plaatsen kunnen worden opgevuld met toppings, maar dit zijn allemaal herstelwerkzaamheden, het kost de betonaannemer geld en het project neemt tijd in beslag. Bovendien is de meting zelf een langzaam proces, dat meer tijd kost, en meestal wordt uitgevoerd door externe deskundigen, wat meer kosten met zich meebrengt.
Laserscannen heeft het streven naar vlakheid en vlakheid van de vloer veranderd. Hoewel de laser zelf uit de jaren zestig stamt, is de aanpassing ervan aan scannen op bouwplaatsen relatief nieuw.
De laserscanner gebruikt een strak gefocuste straal om de positie van alle reflecterende oppervlakken eromheen te meten, niet alleen de vloer, maar ook de bijna 360 graden datapuntkoepel rond en onder het instrument. Het lokaliseert elk punt in de driedimensionale ruimte. Als de positie van de scanner wordt gekoppeld aan een absolute positie (zoals GPS-gegevens), kunnen deze punten worden gepositioneerd als specifieke posities op onze planeet.
Scannergegevens kunnen worden geïntegreerd in een bouwinformatiemodel (BIM). Het kan voor verschillende doeleinden worden gebruikt, zoals het opmeten van een kamer of zelfs het maken van een as-built computermodel ervan. Voor FF/FL-conformiteit heeft laserscannen verschillende voordelen ten opzichte van mechanische metingen. Een van de grootste voordelen is dat dit kan worden gedaan terwijl het beton nog vers en bruikbaar is.
De scanner registreert 300.000 tot 2.000.000 datapunten per seconde en werkt doorgaans 1 tot 10 minuten, afhankelijk van de informatiedichtheid. De werksnelheid is zeer snel, vlakheids- en vlakheidsproblemen kunnen onmiddellijk na het nivelleren worden gelokaliseerd en kunnen worden gecorrigeerd voordat de plaat stolt. Meestal: nivelleren, scannen, opnieuw nivelleren indien nodig, opnieuw scannen, opnieuw nivelleren indien nodig, het duurt maar een paar minuten. Niet meer malen en vullen, geen terugbellen meer. Hierdoor kan de betonafwerkingsmachine al vanaf de eerste dag een vlakke ondergrond produceren. De tijd- en kostenbesparingen zijn aanzienlijk.
Van linialen tot profilers tot laserscanners: de wetenschap van het meten van de vlakheid van vloeren is nu de derde generatie binnengegaan; we noemen het vlakheid 3.0. Vergeleken met de 3 meter lange liniaal betekent de uitvinding van de profiler een enorme sprong voorwaarts in de nauwkeurigheid en details van de vloergegevens. Laserscanners verbeteren niet alleen de nauwkeurigheid en details verder, maar vertegenwoordigen ook een ander soort sprong.
Zowel profilers als laserscanners kunnen de nauwkeurigheid bereiken die vereist is door de huidige vloerspecificaties. Vergeleken met profilers legt laserscannen echter de lat hoger op het gebied van meetsnelheid, informatiedetails en de tijdigheid en bruikbaarheid van de resultaten. De profiler gebruikt een hellingsmeter om de hoogte te meten, een apparaat dat de hoek ten opzichte van het horizontale vlak meet. De profiler is een doos met twee voeten aan de onderkant, precies 30 cm uit elkaar, en een lange handgreep die de operator staande kan vasthouden. De snelheid van de profiler is beperkt tot de snelheid van het handgereedschap.
De operator loopt in een rechte lijn langs het bord en beweegt het apparaat 30 cm per keer. Meestal is de afstand van elke beweging ongeveer gelijk aan de breedte van de kamer. Er zijn meerdere runs in beide richtingen nodig om statistisch significante monsters te verzamelen die voldoen aan de minimale gegevensvereisten van de ASTM-standaard. Het apparaat meet bij elke stap verticale hoeken en zet deze hoeken om in elevatiehoekveranderingen. De profiler heeft ook een tijdslimiet: deze kan pas worden gebruikt nadat het beton is uitgehard.
Het analyseren van de vloer wordt meestal gedaan door een externe dienst. Ze lopen over de vloer en dienen de volgende dag of later een rapport in. Als het rapport hoogteproblemen laat zien die buiten de specificaties vallen, moeten deze worden opgelost. Voor verhard beton zijn de bevestigingsmogelijkheden uiteraard beperkt tot het slijpen of opvullen van de bovenkant, ervan uitgaande dat het geen decoratief zichtbeton is. Beide processen kunnen een vertraging van enkele dagen veroorzaken. Vervolgens moet de vloer opnieuw worden geprofileerd om de naleving te documenteren.
Laserscanners werken sneller. Ze meten met de snelheid van het licht. De laserscanner gebruikt de reflectie van de laser om alle zichtbare oppervlakken eromheen te lokaliseren. Het vereist gegevenspunten in het bereik van 0,1-0,5 inch (veel hogere informatiedichtheid dan de beperkte reeks van 12-inch monsters van de profiler).
Elk scannergegevenspunt vertegenwoordigt een positie in de 3D-ruimte en kan op een computer worden weergegeven, net als een 3D-model. Laserscannen verzamelt zoveel gegevens dat de visualisatie bijna op een foto lijkt. Indien nodig kunnen deze gegevens niet alleen een hoogtekaart van de vloer creëren, maar ook een gedetailleerde weergave van de hele kamer.
In tegenstelling tot foto's kan het worden gedraaid om de ruimte vanuit elke hoek weer te geven. Het kan worden gebruikt om nauwkeurige metingen van de ruimte uit te voeren, of om de as-built omstandigheden te vergelijken met tekeningen of architectonische modellen. Ondanks de enorme informatiedichtheid is de scanner echter erg snel en registreert hij tot 2 miljoen punten per seconde. De hele scan duurt meestal maar een paar minuten.
Tijd kan geld verslaan. Bij het storten en afwerken van nat beton is tijd allesbepalend. Het heeft invloed op de blijvende kwaliteit van de plaat. De tijd die nodig is voordat de vloer klaar is voor gebruik kan de tijd van veel andere processen op de bouwplaats veranderen.
Bij het plaatsen van een nieuwe vloer heeft het bijna realtime aspect van de laserscaninformatie een enorme impact op het proces om vlakheid te bereiken. FF/FL kan op het beste punt in de vloerconstructie worden geëvalueerd en gerepareerd: voordat de vloer uithardt. Dit heeft een reeks gunstige effecten. Ten eerste wordt het wachten tot de vloer klaar is met de herstelwerkzaamheden geëlimineerd, wat betekent dat de vloer niet de rest van de constructie in beslag neemt.
Als u de profiler wilt gebruiken om de vloer te verifiëren, moet u eerst wachten tot de vloer is uitgehard, vervolgens de profielservice naar de locatie regelen voor meting en vervolgens wachten op het ASTM E1155-rapport. Vervolgens moet u wachten tot eventuele vlakheidsproblemen zijn opgelost, vervolgens de analyse opnieuw plannen en wachten op een nieuw rapport.
Laserscanning vindt plaats wanneer de plaat wordt geplaatst en het probleem wordt opgelost tijdens het betonafwerkingsproces. De plaat kan onmiddellijk nadat deze is uitgehard worden gescand om de conformiteit te garanderen, en het rapport kan op dezelfde dag worden voltooid. De bouw kan doorgaan.
Met laserscannen kunt u zo snel mogelijk de grond bereiken. Het creëert ook een betonoppervlak met een grotere consistentie en integriteit. Een vlakke en vlakke plaat zal een gelijkmatiger oppervlak hebben als deze nog bruikbaar is dan een plaat die door vullen vlak of waterpas moet worden gemaakt. Het zal een consistenter uiterlijk hebben. Het heeft een meer uniforme porositeit over het oppervlak, wat de reactie op coatings, lijmen en andere oppervlaktebehandelingen kan beïnvloeden. Als het oppervlak wordt geschuurd om het te beitsen en te polijsten, zal het aggregaat gelijkmatiger over de vloer worden blootgelegd en kan het oppervlak consistenter en voorspelbaarder reageren op beits- en polijstwerkzaamheden.
Laserscanners verzamelen miljoenen datapunten, maar niets meer, punten in de driedimensionale ruimte. Om ze te gebruiken heb je software nodig die ze kan verwerken en presenteren. De scannersoftware combineert de gegevens in verschillende nuttige vormen en kan op de werkplek op een laptopcomputer worden gepresenteerd. Het biedt het bouwteam een manier om de vloer te visualiseren, eventuele problemen op te sporen, deze te correleren met de werkelijke locatie op de vloer en te vertellen hoeveel hoogte moet worden verlaagd of verhoogd. Bijna realtime.
Softwarepakketten zoals Rithm for Navisworks van ClearEdge3D bieden verschillende manieren om vloergegevens te bekijken. Rithm for Navisworks kan een ‘heatmap’ presenteren die de hoogte van de vloer in verschillende kleuren weergeeft. Het kan contourkaarten weergeven, vergelijkbaar met topografische kaarten gemaakt door landmeters, waarin een reeks curven doorlopende hoogten beschrijven. Het kan ook binnen enkele minuten in plaats van dagen documenten leveren die voldoen aan ASTM E1155.
Met deze features in de software kan de scanner goed gebruikt worden voor diverse taken, niet alleen voor het niveau van de vloer. Het biedt een meetbaar model van as-built omstandigheden dat naar andere toepassingen kan worden geëxporteerd. Bij renovatieprojecten kunnen de as-built tekeningen worden vergeleken met historische ontwerpdocumenten om te helpen bepalen of er wijzigingen zijn. Het kan over het nieuwe ontwerp worden gelegd om de veranderingen te helpen visualiseren. In nieuwe gebouwen kan het worden gebruikt om de consistentie met de ontwerpintentie te verifiëren.
Ongeveer 40 jaar geleden kwam er bij veel mensen een nieuwe uitdaging thuis. Sindsdien is deze uitdaging een symbool geworden van het moderne leven. Programmeerbare videorecorders (VCR) dwingen gewone burgers om te leren omgaan met digitale logische systemen. Het knipperende “12:00, 12:00, 12:00” van miljoenen ongeprogrammeerde videorecorders bewijst hoe moeilijk het is om deze interface te leren.
Elk nieuw softwarepakket heeft een leercurve. Als je het thuis doet, kun je je haar uittrekken en vloeken als dat nodig is, en de nieuwe software-educatie zal je de meeste tijd kosten op een inactieve middag. Als u de nieuwe interface op het werk leert, zal dit veel andere taken vertragen en tot kostbare fouten leiden. De ideale situatie voor het introduceren van een nieuw softwarepakket is het gebruik van een interface die al veel wordt gebruikt.
Wat is de snelste interface voor het leren van een nieuwe computertoepassing? Degene die je al kent. Het heeft meer dan tien jaar geduurd voordat het modelleren van bouwinformatie stevig ingeburgerd was onder architecten en ingenieurs, maar nu is het zover. Doordat het een standaardformaat is geworden voor het distribueren van bouwdocumenten, is het bovendien een topprioriteit geworden voor aannemers op de bouwplaats.
Het bestaande BIM-platform op de bouwplaats biedt een kant-en-klaar kanaal voor de introductie van nieuwe toepassingen (zoals scannersoftware). De leercurve is vrij vlak geworden omdat de belangrijkste deelnemers al bekend zijn met het platform. Ze hoeven alleen maar de nieuwe functies te leren die eruit kunnen worden gehaald, en ze kunnen de nieuwe informatie die door de applicatie wordt geleverd sneller gaan gebruiken, zoals scannergegevens. ClearEdge3D zag een kans om de hoog aangeschreven scannerapplicatie Rith beschikbaar te maken voor meer bouwplaatsen door deze compatibel te maken met Navisworks. Als een van de meest gebruikte projectcoördinatiepakketten is Autodesk Navisworks de de facto industriestandaard geworden. Het staat op bouwplaatsen door het hele land. Nu kan het scannerinformatie weergeven en heeft het een breed scala aan toepassingen.
Wanneer de scanner miljoenen datapunten verzamelt, zijn dit allemaal punten in de 3D-ruimte. Scannersoftware zoals Rithm voor Navisworks is verantwoordelijk voor het presenteren van deze gegevens op een manier die u kunt gebruiken. Het kan kamers weergeven als datapunten, waarbij niet alleen hun locatie wordt gescand, maar ook de intensiteit (helderheid) van reflecties en de kleur van het oppervlak, zodat het uitzicht op een foto lijkt.
U kunt echter de weergave draaien en de ruimte vanuit elke hoek bekijken, er ronddwalen als een 3D-model en deze zelfs meten. Voor FF/FL is een van de populairste en nuttigste visualisaties de hittekaart, die de vloer in bovenaanzicht weergeeft. Hoge en lage punten worden weergegeven in verschillende kleuren (ook wel valse kleurenafbeeldingen genoemd). Rood staat bijvoorbeeld voor hoge punten en blauw voor lage punten.
U kunt nauwkeurige metingen uitvoeren op basis van de warmtekaart om de overeenkomstige positie op de daadwerkelijke vloer nauwkeurig te lokaliseren. Als de scan vlakheidsproblemen vertoont, is de heatmap een snelle manier om deze te vinden en op te lossen, en is dit de voorkeursweergave voor FF/FL-analyse ter plaatse.
De software kan ook contourkaarten maken, een reeks lijnen die verschillende vloerhoogten vertegenwoordigen, vergelijkbaar met topografische kaarten die door landmeters en wandelaars worden gebruikt. Contourkaarten zijn geschikt voor export naar CAD-programma's, die vaak erg vriendelijk zijn voor tekentypegegevens. Dit is vooral handig bij de renovatie of transformatie van bestaande ruimtes. Rithm for Navisworks kan ook data analyseren en antwoorden geven. De Cut-and-Fill-functie kan u bijvoorbeeld vertellen hoeveel materiaal (zoals een cementoppervlaktelaag) nodig is om de onderkant van de bestaande oneffen vloer op te vullen en waterpas te maken. Met de juiste scannersoftware kan de informatie op de door u gewenste manier worden gepresenteerd.
Van alle manieren om tijd te verspillen aan bouwprojecten is wachten misschien wel de pijnlijkste. Het intern introduceren van vloerkwaliteitsborging kan planningsproblemen elimineren, wachten tot externe consultants de vloer analyseren, wachten tijdens het analyseren van de vloer en wachten tot er aanvullende rapporten worden ingediend. En natuurlijk kan het wachten op de vloer veel andere bouwwerkzaamheden voorkomen.
Het hebben van een kwaliteitsborgingsproces kan deze pijn wegnemen. Wanneer u het nodig heeft, kunt u de vloer binnen enkele minuten scannen. U weet wanneer het wordt gecontroleerd en u weet wanneer u het ASTM E1155-rapport ontvangt (ongeveer een minuut later). Als u eigenaar bent van dit proces, in plaats van te vertrouwen op externe adviseurs, betekent dit dat u eigenaar bent van uw tijd.
Het gebruik van een laser om de vlakheid en vlakheid van nieuw beton te scannen is een eenvoudige en duidelijke workflow.
2. Installeer de scanner in de buurt van het nieuw geplaatste segment en scan. Deze stap vereist meestal slechts één plaatsing. Voor een typische plakgrootte duurt de scan gewoonlijk 3-5 minuten.
4. Laad de “heatmap”-weergave van de vloergegevens om gebieden te identificeren die buiten de specificatie vallen en geëgaliseerd of genivelleerd moeten worden.
Posttijd: 30 augustus 2021