Si alguna vez te has sentado a la mesa del comedor tambaleándote, salpicando vino de la copa y luego esparciendo tomates cherry por toda la habitación, sabrás lo incómodo que es el suelo ondulado.
Sin embargo, en almacenes de gran altura, fábricas e instalaciones industriales, la planitud y nivelación del suelo (FF/FL) puede ser un problema para el éxito o el fracaso, afectando el rendimiento del edificio según su uso previsto. Incluso en edificios residenciales y comerciales comunes, los suelos irregulares pueden afectar el rendimiento, causar problemas con los revestimientos y generar situaciones peligrosas.
La nivelación, la proximidad del suelo a la pendiente especificada, y la planitud, el grado de desviación de la superficie respecto al plano bidimensional, se han convertido en especificaciones importantes en la construcción. Afortunadamente, los métodos de medición modernos pueden detectar problemas de nivelación y planitud con mayor precisión que el ojo humano. Los métodos más recientes nos permiten hacerlo casi de inmediato; por ejemplo, cuando el hormigón aún es utilizable y puede repararse antes de que fragüe. Conseguir suelos más planos ahora es más fácil, rápido y sencillo que nunca. Esto se logra mediante la inusual combinación de hormigón y ordenadores.
Esa mesa de comedor podría haberse "arreglado" amortiguando una pata con una caja de cerillas, lo que rellenaba un punto bajo del suelo, lo cual es un problema de plano. Si el palito de pan se cae de la mesa solo, también podría tener problemas de nivelación.
Pero el impacto de la planitud y la nivelación va mucho más allá de la comodidad. En el almacén de estanterías altas, el suelo irregular no soporta adecuadamente una estantería de 6 metros de altura con toneladas de objetos. Puede representar un peligro mortal para quienes la usan o pasan cerca. El último desarrollo en almacenes, las transpaletas neumáticas, dependen aún más de suelos planos y nivelados. Estos dispositivos manuales pueden levantar hasta 340 kg de cargas de palés y utilizan cojines de aire comprimido para soportar todo el peso, de modo que una sola persona pueda empujarlos manualmente. Necesita un suelo muy plano para funcionar correctamente.
La planitud también es esencial para cualquier superficie que vaya a cubrirse con un material de revestimiento de suelo duro, como piedra o baldosas de cerámica. Incluso los revestimientos flexibles, como las baldosas de vinilo compuesto (VCT), presentan el problema de los suelos irregulares, que tienden a levantarse o separarse por completo, lo que puede causar tropiezos, chirridos o huecos debajo, y la humedad generada por el lavado del suelo. Esto favorece la acumulación de moho y bacterias. Tanto los suelos nuevos como los antiguos son mejores.
Las ondas en la losa de hormigón se pueden aplanar puliendo los puntos altos, pero su imagen fantasma puede persistir en el suelo. A veces se ve en almacenes: el suelo es muy plano, pero se ve ondulado bajo lámparas de sodio de alta presión.
Si el piso de concreto está destinado a estar expuesto, por ejemplo, para teñir y pulir, es esencial una superficie continua con el mismo material de concreto. Rellenar las zonas bajas con recubrimientos no es una opción, ya que no combinará. La única alternativa es desgastar las zonas altas.
Pero el pulido de una placa puede cambiar la forma en que esta capta y refleja la luz. La superficie del hormigón se compone de arena (agregado fino), roca (agregado grueso) y lechada de cemento. Al colocar la placa húmeda, el proceso de fratasado empuja el agregado más grueso a una zona más profunda de la superficie, mientras que el agregado fino, la lechada de cemento y la lechada se concentran en la parte superior. Esto ocurre independientemente de si la superficie es completamente plana o bastante curva.
Al pulir a 3 mm (1/8 de pulgada) de la parte superior, se eliminarán las partículas finas, la lechada y los materiales en polvo, y se comenzará a exponer la arena a la matriz de la lechada. Al pulir más, se expondrá la sección transversal de la roca y el agregado más grueso. Si solo se pulen los puntos altos, aparecerán arena y roca en estas áreas, y las vetas expuestas del agregado harán que estos puntos altos sean inmortales, alternándose con las vetas lisas de lechada sin pulir en los puntos bajos.
El color de la superficie original difiere de las capas de 3 mm o menos, y pueden reflejar la luz de forma distinta. Las franjas claras parecen puntos altos, y las franjas oscuras entre ellas parecen surcos, que son los "fantasmas" visuales de las ondulaciones eliminadas con una amoladora. El hormigón pulido suele ser más poroso que la superficie original de la llana, por lo que las franjas pueden reaccionar de forma diferente a los tintes y barnices, lo que dificulta eliminar el problema coloreándolo. Si no se alisan las ondulaciones durante el proceso de acabado del hormigón, podrían volver a causar molestias.
Durante décadas, el método estándar para verificar FF/FL ha sido el de la regla de 3 metros. La regla se coloca en el suelo y, si hay huecos debajo, se mide su altura. La tolerancia típica es de 3 mm.
Este sistema de medición completamente manual es lento y puede ser muy impreciso, ya que dos personas suelen medir la misma altura de diferentes maneras. Sin embargo, este es el método establecido, y el resultado debe aceptarse como "suficientemente bueno". Para la década de 1970, esto ya no era suficiente.
Por ejemplo, la aparición de almacenes de gran altura ha hecho que la precisión de FF/FL sea aún más importante. En 1979, Allen Face desarrolló un método numérico para evaluar estas propiedades del suelo. Este sistema se conoce comúnmente como planitud del suelo, o más formalmente como sistema de numeración del perfil superficial del suelo.
Face también ha desarrollado un instrumento para medir las características del suelo, un “perfilador de suelo”, cuyo nombre comercial es The Dipstick.
El sistema digital y el método de medición son la base de la norma ASTM E1155, que se desarrolló en cooperación con el American Concrete Institute (ACI), para determinar el método de prueba estándar para los números de planitud de piso FF y FL.
El perfilador es una herramienta manual que permite al operador recorrer el suelo y adquirir un punto de datos cada 30 cm. En teoría, puede representar un número infinito de plantas (si se dispone de un tiempo infinito para obtener los valores de FF/FL). Es más preciso que el método de la regla y representa el inicio de la medición moderna de la planitud.
Sin embargo, el perfilador presenta limitaciones obvias. Por un lado, solo se puede usar para hormigón endurecido. Esto significa que cualquier desviación de la especificación debe corregirse como una corrección. Las zonas altas se pueden rectificar y las bajas se pueden rellenar con capas de acabado, pero todo esto es un trabajo de reparación, le costará dinero al contratista de hormigón y consumirá tiempo del proyecto. Además, la medición en sí es un proceso lento, que suele ser realizado por expertos externos, lo que incrementa los costos.
El escaneo láser ha transformado la búsqueda de la planitud y nivelación del suelo. Aunque el láser se remonta a la década de 1960, su adaptación al escaneo en obras de construcción es relativamente reciente.
El escáner láser utiliza un haz de luz bien enfocado para medir la posición de todas las superficies reflectantes a su alrededor, no solo el suelo, sino también la cúpula de puntos de datos de casi 360° que rodea y se encuentra debajo del instrumento. Localiza cada punto en un espacio tridimensional. Si la posición del escáner se asocia a una posición absoluta (como los datos GPS), estos puntos pueden posicionarse como posiciones específicas en nuestro planeta.
Los datos del escáner se pueden integrar en un modelo de información de construcción (BIM). Se puede utilizar para diversas necesidades, como la medición de una habitación o incluso la creación de un modelo informático conforme a obra. Para el cumplimiento de las normas FF/FL, el escaneo láser ofrece varias ventajas sobre la medición mecánica. Una de las principales es que puede realizarse mientras el hormigón aún está fresco y utilizable.
El escáner registra de 300.000 a 2.000.000 de puntos de datos por segundo y suele funcionar de 1 a 10 minutos, dependiendo de la densidad de la información. Su velocidad de trabajo es muy rápida, lo que permite localizar problemas de planitud y nivelación inmediatamente después de la nivelación y corregirlos antes de que el suelo se solidifique. Generalmente: nivelar, escanear, renivelar si es necesario, reescanear, renivelar si es necesario; solo toma unos minutos. Se acabaron las tareas de pulido y relleno, y las devoluciones. Permite que la máquina de acabado de hormigón produzca un suelo nivelado desde el primer día. El ahorro de tiempo y costes es significativo.
Desde reglas hasta perfiladores y escáneres láser, la ciencia de medir la planitud de suelos ha entrado en su tercera generación; la llamamos planitud 3.0. En comparación con la regla de 3 metros, la invención del perfilador representa un gran avance en la precisión y el detalle de los datos del suelo. Los escáneres láser no solo mejoran aún más la precisión y el detalle, sino que también representan un avance diferente.
Tanto los perfiladores como los escáneres láser pueden alcanzar la precisión requerida por las especificaciones de suelo actuales. Sin embargo, en comparación con los perfiladores, el escaneo láser ofrece un mayor nivel de exigencia en cuanto a velocidad de medición, detalle de la información, precisión y practicidad de los resultados. El perfilador utiliza un inclinómetro para medir la elevación, un dispositivo que mide el ángulo relativo al plano horizontal. El perfilador consiste en una caja con dos patas en la base, separadas exactamente 30 cm (12 pulgadas), y un mango largo que el operador puede sujetar de pie. La velocidad del perfilador está limitada por la velocidad de la herramienta manual.
El operador camina a lo largo del tablero en línea recta, moviendo el dispositivo 30 cm a la vez; normalmente, la distancia de cada recorrido es aproximadamente igual al ancho de la habitación. Se requieren múltiples recorridos en ambas direcciones para acumular muestras estadísticamente significativas que cumplan con los requisitos mínimos de datos de la norma ASTM. El dispositivo mide ángulos verticales en cada paso y los convierte en cambios de ángulo de elevación. El perfilador también tiene un límite de tiempo: solo puede utilizarse después del fraguado del hormigón.
El análisis del suelo suele ser realizado por un servicio externo. Este inspecciona el suelo y presenta un informe al día siguiente o más tarde. Si el informe muestra algún problema de elevación fuera de las especificaciones, debe corregirse. Por supuesto, para el hormigón endurecido, las opciones de reparación se limitan a lijar o rellenar la superficie, suponiendo que no se trate de hormigón visto decorativo. Ambos procesos pueden causar un retraso de varios días. Posteriormente, el suelo debe perfilarse de nuevo para documentar el cumplimiento.
Los escáneres láser funcionan más rápido. Miden a la velocidad de la luz. El escáner láser utiliza la reflexión del láser para localizar todas las superficies visibles a su alrededor. Requiere puntos de datos en un rango de 0,1 a 0,5 pulgadas (una densidad de información mucho mayor que la serie limitada de muestras de 12 pulgadas del perfilador).
Cada punto de datos del escáner representa una posición en el espacio 3D y puede visualizarse en una computadora, como si fuera un modelo 3D. El escaneo láser recopila tanta información que la visualización parece casi una foto. De ser necesario, estos datos permiten crear no solo un mapa de elevación de la planta, sino también una representación detallada de toda la habitación.
A diferencia de las fotos, se puede rotar para mostrar el espacio desde cualquier ángulo. Permite realizar mediciones precisas del espacio o comparar las condiciones de obra con planos o modelos arquitectónicos. Sin embargo, a pesar de la enorme densidad de información, el escáner es muy rápido, registrando hasta 2 millones de puntos por segundo. El escaneo completo suele tardar solo unos minutos.
El tiempo es más importante que el dinero. Al verter y terminar el hormigón húmedo, el tiempo lo es todo. Afectará la calidad permanente de la losa. El tiempo necesario para que el piso esté terminado y listo para su uso puede cambiar la duración de muchos otros procesos en la obra.
Al colocar un piso nuevo, la información del escaneo láser, que se procesa casi en tiempo real, tiene un gran impacto en el proceso de planeidad. La FF/FL se puede evaluar y corregir en el punto óptimo de la construcción del piso: antes de que fragüe. Esto tiene varias ventajas. En primer lugar, elimina la espera a que se completen las obras de reparación, lo que significa que no ocupará el resto de la construcción.
Si desea usar el perfilador para verificar el piso, primero debe esperar a que se endurezca, luego programar el servicio de perfilado en la obra para la medición y esperar el informe ASTM E1155. A continuación, debe esperar a que se solucionen los problemas de planitud, programar nuevamente el análisis y esperar un nuevo informe.
El escaneo láser se realiza al colocar la losa, y el problema se soluciona durante el proceso de acabado del hormigón. La losa se puede escanear inmediatamente después de su fraguado para garantizar su conformidad, y el informe se puede completar el mismo día. La construcción puede continuar.
El escaneo láser permite llegar al suelo lo más rápido posible. Además, crea una superficie de hormigón con mayor consistencia e integridad. Una placa plana y nivelada tendrá una superficie más uniforme cuando aún sea utilizable que una placa que deba aplanarse o nivelarse mediante relleno. Tendrá una apariencia más consistente. Tendrá una porosidad más uniforme en toda la superficie, lo que puede afectar la respuesta a recubrimientos, adhesivos y otros tratamientos superficiales. Si la superficie se lija para teñir y pulir, el agregado se expondrá de forma más uniforme en el suelo y la superficie puede responder de forma más consistente y predecible a las operaciones de teñido y pulido.
Los escáneres láser recopilan millones de puntos de datos, pero nada más: puntos en un espacio tridimensional. Para utilizarlos, se necesita un software que los procese y los presente. El software del escáner combina los datos en diversos formatos útiles y puede presentarse en una computadora portátil en la obra. Permite al equipo de construcción visualizar el suelo, identificar cualquier problema, correlacionarlo con la ubicación real en el suelo e indicar la altura necesaria para bajar o subir. Casi en tiempo real.
Paquetes de software como Rithm para Navisworks de ClearEdge3D ofrecen diversas maneras de visualizar los datos de planta. Rithm para Navisworks puede presentar un "mapa de calor" que muestra la altura de la planta en diferentes colores. Puede mostrar mapas de contorno, similares a los mapas topográficos elaborados por topógrafos, en los que una serie de curvas describen elevaciones continuas. También puede generar documentos que cumplen con la norma ASTM E1155 en minutos en lugar de días.
Con estas funciones del software, el escáner se puede utilizar para diversas tareas, no solo para la nivelación del suelo. Proporciona un modelo medible de las condiciones de obra que puede exportarse a otras aplicaciones. En proyectos de remodelación, los planos de obra pueden compararse con los documentos de diseño históricos para determinar si existen cambios. Se puede superponer al nuevo diseño para visualizar los cambios. En edificios nuevos, puede utilizarse para verificar la coherencia con el diseño.
Hace unos 40 años, un nuevo desafío llegó a los hogares de muchas personas. Desde entonces, este desafío se ha convertido en un símbolo de la vida moderna. Las grabadoras de video programables (VCR) obligan a la gente común a aprender a interactuar con sistemas lógicos digitales. El parpadeo de "12:00, 12:00, 12:00" de millones de grabadoras de video sin programar demuestra la dificultad de aprender esta interfaz.
Todo nuevo paquete de software tiene una curva de aprendizaje. Si lo haces en casa, puedes tirarte de los pelos y maldecir a tu antojo, y la formación en el nuevo software te llevará la mayor parte del tiempo en una tarde de ocio. Si aprendes la nueva interfaz en el trabajo, ralentizará muchas otras tareas y puede provocar errores costosos. Lo ideal para introducir un nuevo paquete de software es usar una interfaz que ya se usa ampliamente.
¿Cuál es la interfaz más rápida para aprender una nueva aplicación informática? La que ya conoces. El modelado de información de construcción (BIM) tardó más de diez años en consolidarse entre arquitectos e ingenieros, pero ya está aquí. Además, al convertirse en un formato estándar para la distribución de documentos de construcción, se ha convertido en una prioridad absoluta para los contratistas en obra.
La plataforma BIM existente en la obra proporciona un canal listo para la introducción de nuevas aplicaciones (como software de escáner). La curva de aprendizaje se ha vuelto bastante fluida, ya que los principales participantes ya están familiarizados con la plataforma. Solo necesitan aprender las nuevas funciones que se pueden extraer de ella y pueden comenzar a utilizar la nueva información proporcionada por la aplicación más rápidamente, como los datos del escáner. ClearEdge3D vio la oportunidad de hacer que la reconocida aplicación de escáner Rith esté disponible para más obras de construcción al hacerla compatible con Navisworks. Como uno de los paquetes de coordinación de proyectos más utilizados, Autodesk Navisworks se ha convertido en el estándar de facto de la industria. Está presente en obras de construcción de todo el país. Ahora, puede mostrar información del escáner y tiene una amplia gama de usos.
Cuando el escáner recopila millones de puntos de datos, estos representan todos los puntos en el espacio 3D. Un software de escáner como Rithm para Navisworks se encarga de presentar estos datos de forma práctica. Puede mostrar habitaciones como puntos de datos, no solo escaneando su ubicación, sino también la intensidad (brillo) de los reflejos y el color de la superficie, para que la vista parezca una fotografía.
Sin embargo, puede rotar la vista y ver el espacio desde cualquier ángulo, recorrerlo como un modelo 3D e incluso medirlo. Para FF/FL, una de las visualizaciones más populares y útiles es el mapa de calor, que muestra la planta en una vista de planta. Los puntos altos y bajos se presentan en diferentes colores (a veces llamados imágenes de color falso); por ejemplo, el rojo representa los puntos altos y el azul los bajos.
Puede realizar mediciones precisas a partir del mapa de calor para localizar con precisión la posición correspondiente en el suelo. Si el escaneo muestra problemas de planitud, el mapa de calor es una forma rápida de encontrarlos y solucionarlos, y es la vista preferida para el análisis de FF/FL in situ.
El software también puede crear mapas de curvas de nivel, una serie de líneas que representan diferentes alturas de planta, similares a los mapas topográficos utilizados por topógrafos y senderistas. Los mapas de curvas de nivel son ideales para exportar a programas CAD, que suelen ser muy compatibles con datos de dibujo. Esto resulta especialmente útil en la renovación o transformación de espacios existentes. Rithm para Navisworks también puede analizar datos y proporcionar respuestas. Por ejemplo, la función de corte y relleno puede indicar la cantidad de material (como una capa superficial de cemento) necesaria para rellenar el extremo inferior del suelo irregular existente y nivelarlo. Con el software de escáner adecuado, la información se puede presentar de la forma que se necesita.
De todas las maneras de perder tiempo en proyectos de construcción, quizás la más dolorosa sea esperar. Implementar un sistema interno de control de calidad de pisos puede eliminar problemas de programación, la espera de que consultores externos analicen el piso, las esperas durante el análisis y la espera de la entrega de informes adicionales. Y, por supuesto, esperar el piso puede impedir muchas otras operaciones de construcción.
Contar con un proceso de control de calidad puede eliminar este problema. Cuando lo necesite, podrá escanear el piso en minutos. Sabrá cuándo se revisará y cuándo recibirá el informe ASTM E1155 (aproximadamente un minuto después). Controlar este proceso, en lugar de depender de consultores externos, significa controlar su tiempo.
El uso de un láser para escanear la planitud y nivelación del hormigón nuevo es un flujo de trabajo simple y directo.
2. Instale el escáner cerca del corte recién colocado y escanee. Este paso generalmente solo requiere una colocación. Para un tamaño de corte típico, el escaneo suele tardar entre 3 y 5 minutos.
4. Cargue la visualización del “mapa de calor” de los datos del piso para identificar áreas que están fuera de especificación y necesitan ser niveladas o niveladas.
Hora de publicación: 31 de agosto de 2021