Če ste se kdaj majali za jedilno mizo, pri čemer ste vino polili iz kozarca in povzročili, da so se vam češnjevi paradižniki razlili po drugi strani sobe, veste, kako neprijetna so valovita tla.
V visokoregalnih skladiščih, tovarnah in industrijskih objektih pa je lahko ravnost in vodoravnost tal (FF/FL) problem uspeha ali neuspeha, ki vpliva na predvideno uporabo stavbe. Tudi v običajnih stanovanjskih in poslovnih stavbah lahko neravna tla vplivajo na delovanje, povzročijo težave s talnimi oblogami in potencialno nevarne situacije.
Ravnost, torej bližina tal določenemu naklonu, in ravnost, torej stopnja odstopanja površine od dvodimenzionalne ravnine, sta postali pomembni specifikaciji v gradbeništvu. Na srečo lahko sodobne merilne metode zaznajo težave z ravnostjo in ravnostjo natančneje kot človeško oko. Najnovejše metode nam omogočajo, da to storimo skoraj takoj; na primer, ko je beton še uporaben in ga je mogoče popraviti, preden se strdi. Ravnejša tla so zdaj lažja, hitrejša in enostavnejša za doseganje kot kdaj koli prej. To se doseže z neverjetno kombinacijo betona in računalnikov.
Jedilna miza je bila morda "popravljena" tako, da je bila noga obložena z vžigalico, s čimer je bila dejansko zapolnjena najnižja točka na tleh, kar je težava z ravnino. Če se vam kruhova palčka sama odkotali z mize, imate morda težave tudi s tlemi.
Vendar pa vpliv ravnosti in vodoravnosti sega daleč preko udobja. V visokoregalnem skladišču neravna tla ne morejo ustrezno podpirati 6 metrov visoke regalne enote s tonami stvari. To lahko predstavlja smrtno nevarnost za tiste, ki jo uporabljajo ali gredo mimo nje. Najnovejši razvoj skladišč, pnevmatski paletni vozički, se še bolj zanašajo na ravna, ravna tla. Te ročno gnane naprave lahko dvignejo do 320 kilogramov paletnih tovorov in uporabljajo stisnjene zračne blazine za podporo vse teže, tako da jih lahko ena oseba potisne ročno. Za pravilno delovanje potrebujejo zelo ravna, ravna tla.
Ravnost je bistvenega pomena tudi za vsako desko, ki bo prekrita s trdim talnim materialom, kot so kamen ali keramične ploščice. Tudi fleksibilne obloge, kot so vinilne kompozitne ploščice (VCT), imajo težavo z neravnimi tlemi, ki se ponavadi popolnoma dvignejo ali ločijo, kar lahko povzroči nevarnost spotikanja, škripanje ali praznine spodaj, vlaga, ki nastane pri pranju tal, pa nabira in podpira rast plesni in bakterij. Stara ali nova, ravna tla so boljša.
Valove v betonski plošči je mogoče sploščiti z brušenjem najvišjih točk, vendar se lahko sled valov še naprej zadržuje na tleh. Včasih jo boste videli v skladišču: tla so zelo ravna, vendar so pod visokotlačnimi natrijevimi svetilkami videti valovita.
Če so betonska tla namenjena izpostavljenosti – na primer za barvanje in poliranje, je bistvenega pomena neprekinjena površina z enakim betonskim materialom. Zapolnjevanje nizkih mest z oblogami ni možno, ker se ne bodo ujemale. Edina druga možnost je, da se visoke točke obrabijo.
Toda brušenje v ploščo lahko spremeni način, kako ta zajema in odbija svetlobo. Površina betona je sestavljena iz peska (drobnega agregata), kamnine (grobega agregata) in cementne kaše. Ko je mokra plošča nameščena, postopek gladilke potisne grobejši agregat globlje na površino, droben agregat, cementna kaša in mleko pa se koncentrirajo na vrhu. To se zgodi ne glede na to, ali je površina popolnoma ravna ali precej ukrivljena.
Ko brusite 3 mm od vrha, boste odstranili fin prah in mleko, praškaste materiale, in začeli izpostavljati pesek matrici cementne paste. Če brusite še naprej, boste izpostavili prečni prerez kamnine in večji agregat. Če brusite samo do najvišjih točk, se bosta na teh območjih pojavila pesek in kamenje, izpostavljene proge agregata pa bodo te visoke točke naredile nesmrtne, izmenjujoč se z nebrušenimi gladkimi progami fugirne mase, kjer se nahajajo najnižje točke.
Barva prvotne površine se razlikuje od plasti debeline 3 mm ali manj in lahko različno odbijajo svetlobo. Svetle proge so videti kot visoke točke, temne proge med njimi pa kot žlebovi, ki so vizualni "duhovi" valov, odstranjenih z brusilnikom. Brušen beton je običajno bolj porozen kot prvotna površina z gladilko, zato se lahko proge drugače odzivajo na barvila in madeže, zato je težave težko odpraviti z barvanjem. Če valov med postopkom končne obdelave betona ne sploščite, vas lahko spet motijo.
Desetletja je bila standardna metoda za preverjanje FF/FL metoda z 3-metrskim ravnilom. Ravnilo se postavi na tla in če so pod njim kakšne reže, se izmeri njihova višina. Tipična toleranca je 3 mm.
Ta popolnoma ročni sistem merjenja je počasen in lahko zelo nenatančen, saj dve osebi običajno izmerita isto višino na različne načine. Vendar je to ustaljena metoda in rezultat je treba sprejeti kot »dovolj dober«. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja to ni bilo več dovolj dobro.
Na primer, pojav visokoregalnih skladišč je natančnost FF/FL naredil še pomembnejšo. Leta 1979 je Allen Face razvil numerično metodo za ocenjevanje značilnosti teh tal. Ta sistem se običajno imenuje število ravnosti tal ali bolj formalno »sistem številčenja profilov površinskih tal«.
Face je razvil tudi instrument za merjenje značilnosti tal, »profiler tal«, katerega trgovsko ime je The Dipstick.
Digitalni sistem in merilna metoda sta osnova standarda ASTM E1155, ki je bil razvit v sodelovanju z Ameriškim inštitutom za beton (ACI), za določitev standardne preskusne metode za ravninskost tal FF in ravninskost tal FL.
Profiler je ročno orodje, ki operaterju omogoča hojo po tleh in zajemanje podatkovnih točk vsakih 30 cm. Teoretično lahko prikaže neskončno število nadstropij (če imate neskončen čas čakanja na številke FF/FL). Je natančnejši od metode z ravnilom in predstavlja začetek sodobnega merjenja ravnosti.
Vendar ima profiler očitne omejitve. Po eni strani se lahko uporablja le za strjeni beton. To pomeni, da je treba vsako odstopanje od specifikacije odpraviti kot povratni klic. Visoka mesta se lahko zbrusijo, nizka mesta pa se lahko zapolnijo z dodatki, vendar so to vse sanacijska dela, ki bodo izvajalca betonskih del stala denarja in bodo projektu vzelo čas. Poleg tega je sama meritev počasen postopek, ki vzame več časa, in jo običajno izvajajo zunanji strokovnjaki, kar povečuje stroške.
Lasersko skeniranje je spremenilo prizadevanje za ravnost in gladkost tal. Čeprav laser sam izvira iz šestdesetih let prejšnjega stoletja, je njegova prilagoditev za skeniranje na gradbiščih relativno nova.
Laserski skener uporablja tesno fokusiran žarek za merjenje položaja vseh odsevnih površin okoli sebe, ne le tal, temveč tudi skoraj 360-stopinjsko podatkovno kupolo okoli in pod instrumentom. Vsako točko locira v tridimenzionalnem prostoru. Če je položaj skenerja povezan z absolutnim položajem (kot so podatki GPS), je mogoče te točke pozicionirati kot specifične položaje na našem planetu.
Podatke skeniranja je mogoče integrirati v informacijski model stavbe (BIM). Uporabljajo se lahko za različne potrebe, kot so merjenje prostora ali celo ustvarjanje računalniškega modela dejanske gradnje. Za skladnost s FF/FL ima lasersko skeniranje več prednosti pred mehanskimi meritvami. Ena največjih prednosti je, da se lahko izvede, ko je beton še svež in uporaben.
Skener beleži od 300.000 do 2.000.000 podatkovnih točk na sekundo in običajno deluje od 1 do 10 minut, odvisno od gostote informacij. Njegova delovna hitrost je zelo hitra, težave z ravnostjo in izravnavo je mogoče odkriti takoj po niveliranju in jih odpraviti, preden se plošča strdi. Običajno: niveliranje, skeniranje, ponovno niveliranje po potrebi, ponovno skeniranje, ponovno niveliranje po potrebi, traja le nekaj minut. Nič več brušenja in polnjenja, nič več povratnih klicev. Omogoča stroju za obdelavo betona, da že prvi dan ustvari ravno podlago. Prihranki časa in stroškov so znatni.
Od ravnil do profilerjev in laserskih skenerjev je znanost merjenja ravnosti tal vstopila v tretjo generacijo; temu pravimo ravnost 3.0. V primerjavi z 10-metrskim ravnilom izum profilerja predstavlja velik preskok v natančnosti in podrobnostih podatkov o tleh. Laserski skenerji ne le dodatno izboljšajo natančnost in podrobnosti, temveč predstavljajo tudi drugačen preskok.
Tako profilerji kot laserski skenerji lahko dosežejo natančnost, ki jo zahtevajo današnje specifikacije tal. Vendar pa lasersko skeniranje v primerjavi s profilerji dvigne standarde glede hitrosti merjenja, podrobnosti informacij ter pravočasnosti in praktičnosti rezultatov. Profiler za merjenje višine uporablja inklinometer, napravo, ki meri kot glede na vodoravno ravnino. Profiler je škatla z dvema nogama na dnu, natanko 30 cm narazen, in dolgim ročajem, ki ga lahko upravljavec drži stoje. Hitrost profilerja je omejena s hitrostjo ročnega orodja.
Operater hodi vzdolž plošče v ravni črti in napravo premika za 30 cm naenkrat, običajno je razdalja vsakega premika približno enaka širini prostora. Za zbiranje statistično pomembnih vzorcev, ki izpolnjujejo minimalne zahteve glede podatkov standarda ASTM, je potrebnih več prehodov v obe smeri. Naprava meri navpične kote na vsakem koraku in te kote pretvori v spremembe kota višine. Profiler ima tudi časovno omejitev: uporablja se lahko šele po strjevanju betona.
Analizo tal običajno opravi zunanja služba. Hodijo po tleh in naslednji dan ali kasneje oddajo poročilo. Če poročilo pokaže kakršne koli težave z višino, ki niso v skladu s specifikacijami, jih je treba odpraviti. Seveda so pri strjenem betonu možnosti pritrditve omejene na brušenje ali zapolnjevanje zgornje plasti, če ne gre za dekorativni vidni beton. Oba postopka lahko povzročita večdnevno zamudo. Nato je treba tla ponovno profilirati, da se dokumentira skladnost.
Laserski skenerji delujejo hitreje. Merijo s svetlobno hitrostjo. Laserski skener uporablja odboj laserja za lociranje vseh vidnih površin okoli sebe. Zahteva podatkovne točke v območju od 0,1 do 0,5 palca (veliko večja gostota informacij kot omejena serija 12-palčnih vzorcev profilerja).
Vsaka podatkovna točka skenerja predstavlja položaj v 3D prostoru in jo je mogoče prikazati na računalniku, podobno kot 3D-model. Lasersko skeniranje zbere toliko podatkov, da je vizualizacija videti skoraj kot fotografija. Po potrebi lahko ti podatki ustvarijo ne le višinski zemljevid tal, temveč tudi podroben prikaz celotnega prostora.
Za razliko od fotografij ga je mogoče zasukati, da prikaže prostor iz katerega koli kota. Uporablja se lahko za natančne meritve prostora ali za primerjavo dejanskega stanja z risbami ali arhitekturnimi modeli. Kljub ogromni gostoti informacij pa je skener zelo hiter, saj beleži do 2 milijona točk na sekundo. Celotno skeniranje običajno traja le nekaj minut.
Čas je pomembnejši od denarja. Pri vlivanju in zaključevanju mokrega betona je čas vse. Vpliva na trajno kakovost plošče. Čas, potreben za dokončanje tal in njihovo pripravljenost za prehod, lahko spremeni čas mnogih drugih procesov na gradbišču.
Pri polaganju novih talnih oblog imajo podatki laserskega skeniranja v skoraj realnem času velik vpliv na proces doseganja ravnosti. FF/FL je mogoče oceniti in popraviti na najboljši točki v konstrukciji tal: preden se tla strdijo. To ima vrsto koristnih učinkov. Prvič, odpravlja čakanje na dokončanje sanacijskih del na tleh, kar pomeni, da tla ne bodo zasedla preostalega dela konstrukcije.
Če želite s profilatorjem preveriti tla, morate najprej počakati, da se tla strdijo, nato organizirati prevoz profilov na lokacijo za meritve in počakati na poročilo ASTM E1155. Nato morate počakati, da se odpravijo morebitne težave z ravnostjo, nato ponovno načrtovati analizo in počakati na novo poročilo.
Lasersko skeniranje se izvede ob polaganju plošče, težava pa se reši med postopkom končne obdelave betona. Ploščo je mogoče skenirati takoj po utrjevanju, da se zagotovi njena skladnost, poročilo pa je mogoče dokončati še isti dan. Gradnja se lahko nadaljuje.
Lasersko skeniranje vam omogoča, da čim hitreje pridete do tal. Prav tako ustvari betonsko površino z večjo konsistenco in integriteto. Ravna in ravna plošča bo imela bolj enakomerno površino, ko bo še uporabna, kot plošča, ki jo je treba sploščiti ali izravnati s polnilom. Imela bo bolj enakomeren videz. Imela bo bolj enakomerno poroznost po površini, kar lahko vpliva na odziv na premaze, lepila in druge površinske obdelave. Če površino brusimo za barvanje in poliranje, bo agregat enakomerneje izpostavljen po tleh, površina pa se lahko bolj dosledno in predvidljivo odzove na barvanje in poliranje.
Laserski skenerji zbirajo milijone podatkovnih točk, vendar nič več, točke v tridimenzionalnem prostoru. Za njihovo uporabo potrebujete programsko opremo, ki jih lahko obdela in predstavi. Programska oprema skenerja združuje podatke v različne uporabne oblike in jih je mogoče predstaviti na prenosnem računalniku na gradbišču. Gradbeni ekipi omogoča vizualizacijo tal, natančno določitev morebitnih težav, njihovo povezavo z dejansko lokacijo na tleh in določitev, za koliko višine je treba znižati ali povečati tla. Skoraj v realnem času.
Programski paketi, kot je ClearEdge3D-jev Rithm za Navisworks, ponujajo več različnih načinov za ogled podatkov o tleh. Rithm za Navisworks lahko predstavi »toplotni zemljevid«, ki prikazuje višino tal v različnih barvah. Prikaže lahko konturne zemljevide, podobne topografskim zemljevidom, ki jih izdelajo geodeti, na katerih vrsta krivulj opisuje neprekinjene višine. Prav tako lahko v nekaj minutah namesto v dneh zagotovi dokumente, skladne z ASTM E1155.
S temi funkcijami v programski opremi se lahko skener dobro uporablja za različne naloge, ne le za nivo tal. Zagotavlja merljiv model dejanskega stanja, ki ga je mogoče izvoziti v druge aplikacije. Pri projektih prenove je mogoče primerjati dejanske risbe z zgodovinsko projektno dokumentacijo, da se ugotovi, ali so bile kakšne spremembe. Lahko se jih namesti na novo zasnovo, da se lažje vizualizirajo spremembe. V novih stavbah se lahko uporabi za preverjanje skladnosti z načrtom.
Pred približno 40 leti je v domove mnogih ljudi vstopil nov izziv. Od takrat je ta izziv postal simbol sodobnega življenja. Programabilni video snemalniki (VCR) silijo navadne državljane, da se naučijo komunicirati z digitalnimi logičnimi sistemi. Utripajoči napisi »12:00, 12:00, 12:00« na milijonih neprogramiranih video snemalnikov dokazujejo težavnost učenja tega vmesnika.
Vsak nov programski paket ima krivuljo učenja. Če to počnete doma, si lahko po potrebi pulite lase in preklinjate, učenje nove programske opreme pa vam bo vzelo največ časa v lenobnem popoldnevu. Če se novega vmesnika naučite v službi, bo to upočasnilo številna druga opravila in lahko privede do dragih napak. Idealna situacija za uvajanje novega programskega paketa je uporaba vmesnika, ki se že pogosto uporablja.
Kateri je najhitrejši vmesnik za učenje nove računalniške aplikacije? Tisti, ki ga že poznate. Trajalo je več kot deset let, da se je informacijsko modeliranje stavb trdno uveljavilo med arhitekti in inženirji, zdaj pa je tu. Poleg tega je s tem, ko je postal standardni format za distribucijo gradbene dokumentacije, postal glavna prednostna naloga za izvajalce na gradbišču.
Obstoječa platforma BIM na gradbišču zagotavlja že pripravljen kanal za uvajanje novih aplikacij (kot je programska oprema za skeniranje). Krivulja učenja je postala precej ravna, ker so glavni udeleženci s platformo že seznanjeni. Naučiti se morajo le novih funkcij, ki jih je mogoče iz nje izluščiti, in hitreje lahko začnejo uporabljati nove informacije, ki jih ponuja aplikacija, kot so podatki o skeniranju. ClearEdge3D je videl priložnost, da zelo cenjeno aplikacijo za skeniranje Rith omogoči dostop do več gradbišč, tako da jo naredi združljivo z Navisworks. Kot eden najpogosteje uporabljenih paketov za koordinacijo projektov je Autodesk Navisworks postal dejanski industrijski standard. Uporablja se na gradbiščih po vsej državi. Zdaj lahko prikazuje podatke o skeniranju in ima široko paleto uporab.
Ko skener zbere milijone podatkovnih točk, so vse te točke v 3D prostoru. Programska oprema za skenerje, kot je Rithm za Navisworks, je odgovorna za predstavitev teh podatkov na način, ki ga lahko uporabite. Prostore lahko prikaže kot podatkovne točke, ne le skenira njihovo lokacijo, temveč tudi intenzivnost (svetlost) odsevov in barvo površine, tako da je pogled videti kot fotografija.
Vendar pa lahko pogled zavrtite in si ogledate prostor iz katerega koli kota, se po njem sprehajate kot po 3D-modelu in ga celo izmerite. Za FF/FL je ena najbolj priljubljenih in uporabnih vizualizacij toplotni zemljevid, ki prikazuje tla v tlorisu. Najvišje in najnižje točke so predstavljene v različnih barvah (včasih imenovane slike v lažnih barvah), na primer rdeča predstavlja najvišje točke, modra pa najnižje.
Z uporabo toplotnega zemljevida lahko natančno merite ustrezno mesto na dejanskih tleh. Če skeniranje pokaže težave z ravnostjo, je toplotni zemljevid hiter način za njihovo odkrivanje in odpravo ter je najprimernejši pogled za analizo FF/FL na kraju samem.
Programska oprema lahko ustvari tudi konturne zemljevide, vrsto črt, ki predstavljajo različne višine tal, podobno topografskim zemljevidom, ki jih uporabljajo geodeti in pohodniki. Konturni zemljevidi so primerni za izvoz v programe CAD, ki so pogosto zelo prijazni do podatkov o tipih risb. To je še posebej uporabno pri prenovi ali preoblikovanju obstoječih prostorov. Rithm for Navisworks lahko tudi analizira podatke in poda odgovore. Funkcija Cut-and-Fill vam lahko na primer pove, koliko materiala (kot je površinska plast cementa) je potrebnega za zapolnitev spodnjega dela obstoječih neravnih tal in njihovo izravnavo. S pravilno programsko opremo za skeniranje lahko informacije predstavite tako, kot potrebujete.
Od vseh načinov zapravljanja časa pri gradbenih projektih je morda najbolj boleč čakanje. Uvedba notranjega zagotavljanja kakovosti tal lahko odpravi težave z načrtovanjem, čakanje na zunanje svetovalce za analizo tal, čakanje med analizo tal in čakanje na predložitev dodatnih poročil. In seveda lahko čakanje na tla prepreči številne druge gradbene operacije.
Z vzpostavljenim postopkom zagotavljanja kakovosti lahko odpravite to težavo. Ko ga potrebujete, lahko tla skenirate v nekaj minutah. Veste, kdaj bodo preverjena, in veste, kdaj boste prejeli poročilo ASTM E1155 (približno minuto kasneje). Če imate ta postopek v lasti, namesto da se zanašate na zunanje svetovalce, pomenite, da imate svoj čas v lasti.
Uporaba laserja za skeniranje ravnosti in gladkosti novega betona je preprost in enostaven delovni proces.
2. Namestite skener blizu novo nameščene rezine in skenirajte. Ta korak običajno zahteva le eno namestitev. Pri tipični velikosti rezine skeniranje običajno traja 3–5 minut.
4. Naložite prikaz »toplotnega zemljevida« podatkov o tleh, da prepoznate območja, ki ne ustrezajo specifikacijam in jih je treba izravnati ali poravnati.
Čas objave: 29. avg. 2021