كيفية اختيار نظام طلاء للمناطق ذات الرطوبة العالية أو المرور الكثيف

يُعد اختيار النظام الطلائي المناسب للبيئات المعرضة لمستويات عالية من الرطوبة أو حركة المشاة والمركبات الكثيفة أمرًا بالغ الأهمية لضمان المتانة والسلامة والكفاءة التكلفة على المدى الطويل. وفقًا لمؤسسة NACE الدولية، فإن التحضير غير الكافي للأسطح - الذي يُعزى غالبًا إلى وجود رطوبة غير مكتشفة - هو المسؤول عن أكثر من 60٪ من حالات فشل الطلاء في البيئات الصناعية (NACE، 2021). وفي الوقت نفسه، تُظهر البيانات الصادرة عن المعهد الوطني للسلامة في أماكن المشي (NFSI) أن حوادث الانزلاق والسقوط في المرافق التجارية والصناعية تكلف الشركات أكثر من 70 مليار دولار سنويًا في الولايات المتحدة وحدها.

مع توقع أن يصل سوق الطلاءات الواقية للأرضيات العالمي إلى 15.8 مليار دولار بحلول عام 2030 (بحث Grand View Research، 2023)، فإن الطلب يتزايد على أنظمة متقدمة قادرة على التحمل في ظل الظروف الصعبة. ويُفصّل هذا المقال معايير قائمة على الأدلة لاختيار أنظمة الطلاء المناسبة في البيئات ذات الرطوبة العالية والمرور الكثيف، مستندًا إلى معايير من ASTM وSSPC وISO، إضافةً إلى بيانات الأداء من الواقع العملي صادرة عن رواد الصناعة.

1. فهم التحدي المزدوج: الرطوبة مقابل الإجهاد الميكانيكي

تشكل المناطق ذات الرطوبة العالية والمرور الكثيف—مثل مرائب السيارات، ومحطات معالجة الأغذية، ومرافق التخزين الباردة، والمستشفيات، والمساحات التجارية—تحديين مزدوجين: التعرض المستمر للماء أو الرطوبة، والتآكل الميكانيكي المتكرر الناتج عن الناس أو العربات أو المركبات.

تُفيد معهد الخرسانة الأمريكي (ACI) أن الألواح الخرسانية في الهياكل تحت مستوى الأرض (مثل الطوابق السفلية ومواقف السيارات تحت الأرض) غالبًا ما تُظهر معدلات انتقال بخار الرطوبة (MVT) تتجاوز 3–5 رطلاً/1,000 قدم مربع/24 ساعة—وهو ما يفوق بكثير العتبة التي تبدأ عندها الطلاءات الإيبوكسية القياسية بالفشل (ACI 302.2R-19). وفي الوقت نفسه، تشير التقييمات الميدانية في مناطق التصنيع إلى أن المسارات الحرجة قد تتعرض لأكثر من 500 عملية مرور لشاحنات البالت أو الرافعات الشوكية يوميًا، مما يسرّع من التآكل (KTA-Tator، Inc.، 2022).

لذلك، يجب أن يراعي اختيار الطلاء كلًا من مقاومة الرطوبة والمتانة الميكانيكية.

2. قِم بتقييم مستويات رطوبة الطبقة الأساسية قبل الاختيار

قبل اختيار أي طلاء، قم بإجراء اختبارات رطوبة مناسبة باستخدام طرق قياسية:

· اختبار كلوريد الكالسيوم (ASTM F1869): يقيس معدل انبعاث بخار الرطوبة (MVER). وتتطلب معظم الطلاءات الإيبوكسية التقليدية أن يكون MVER أقل من 3 أرطال/1,000 قدم مربع/24 ساعة.

· اختبار مسبار الرطوبة النسبية (RH) (ASTM F2170): يُوصى به لتقييم أعمق؛ حيث تشير رطوبة نسبية تزيد عن 75٪ عند عمق 40٪ إلى احتمال مرتفع لانفصال الطلاء.

تشير دراسات قُدمت في مؤتمرات NACE CORROSION إلى أن أكثر من ثلثي حالات فشل الطلاء في البيئات الباردة ترتبط باختبار رطوبة غير كافٍ، ولا سيما غياب مسبارات الرطوبة النسبية الميدانية (NACE، 2021). وفي حالة عدم إجراء اختبار دقيق، يمكن أن يؤدي التكاثف أسفل الطبقة إلى تكون بثور خلال أشهر.

التوصية: في حال كانت قيمة MVER أكبر من 3 أرطال أو الرطوبة النسبية تزيد عن 75٪، يجب تجنب البوليمرات الإيبوكسية التقليدية. وبدلاً من ذلك، استخدم أنظمة متسامحة مع الرطوبة أو أنظمة تقلل من انبعاث البخار.

3. خيارات الطلاء العلوي للبيئات شديدة الرطوبة

أ) أنظمة الإبوكسي المتسامحة مع الرطوبة

تحتوي هذه التركيبات على مواد مخففة تفاعلية أو راتنجات كارهة للماء تسمح بالتطبيق على الأسطح الرطبة. تشير الوثائق الفنية لشركة AkzoNobel إلى أن إبوكسي Interfloor 4600 المتسامح مع الرطوبة يحتفظ بقوة التماسك بعد الغمر الطويل في الماء، حيث تتجاوز قيم الشد 300 رطل/بوصة مربعة حتى في الظروف الرطبة (AkzoNobel TDS، مراجعة 2022).

الأفضل لـ: القاعات السفلية، غرف الخدمات، المسابح الداخلية — حيث يكون معدل تبخر الرطوبة معتدلًا (3–5 أرطال).

ب) اليوريثان الأسمنتي (أغشية أسمنتية مُعدّلة بالبوليمر)

يجمع هذا النظام بين أسمنت بورتلاند وبوليمرات اليوريثان لإنشاء سطح منفذ للبخار لكنه متين. يمكن لهذه الأنظمة تحمل معدل تبخر رطوبة يصل إلى 12 رطلاً/1000 قدم مربع/24 ساعة عند استخدامها مع أوليات متوافقة (Sika Sikafloor®-161 TDS، 2023؛ ورقة بيانات BASF MasterTop 1230 CR، 2022).

المميزات:

· منفذ للبخار: يسمح بخروج بخار الرطوبة

· مقاوم للصدمات ومقاوم للصدمات الحرارية (تم اختباره حتى -20°ف/-29°م)

· مناسب للثلاجات ومناطق التنظيف بالمياه

تُستخدم على نطاق واسع في مصانج معالجة الأغذية الخاضعة لتنظيم وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) بسبب تركيبتها غير السامة وسهولة تنظيفها.

ج) طلاءات ميثيل ميثا أكريلات (MMA)

تشتهر بسرعة التصلب (بمعدل ساعة إلى ساعتين فقط عند 50°ف/10°م) وبالمقاومة الممتازة للرطوبة. لا تتأثر أنظمة MMA بنقطة الندى ويمكن تركيبها في الظروف الرطبة.

وفقًا لتقرير سميثرز لعام 2023 بعنوان "مستقبل طلاءات ميثيل ميثا أكريلات (MMA) حتى عام 2027"، نما الطلب على مادة MMA بنسبة 6.8٪ معدل نمو سنوي مركب (2017–2022) في أمريكا الشمالية، مدفوعًا بشكل كبير بمتطلبات التبريد، والبنية التحتية للنقل، والحاجة إلى سرعة العودة للخدمة.

مثالية لـ: مخازن التبريد، حظائر المطارات، محطات معالجة مياه الصرف الصحي.

4. أنظمة الطلاء للمناطق شديدة الازدحام

في البيئات التي تتسم بحركة مشاة أو مركبات متكررة، يجب أن تكون الطلاءات مقاومة للتآكل، والتأثيرات، وانسكاب المواد الكيميائية.

أ) أنظمة الإيبوكسي المعبأة بالكوارتز

مدعمة برمل كوارتز مصنف، وتوفّر هذه الأنظمة مقاومة ممتازة للانزلاق (معامل احتكاك ≥ 0.55، وفقًا للمعيار NFSI B101.1) ومقاومة ضغط عالية (>10,000 رطل/بوصة مربعة).

وثّقَت دراسة حالة نُشرت في عام 2021 في مجلة طلاءات الحماية والبطانات (JPCL) تركيب نظام إبوكسي معبأ بالكوارتز على مساحة 120,000 قدم مربع في مركز لوجستي، وأظهرت هذه التركيبة تآكلًا ضئيلًا جدًا (<3%) بعد ثلاث سنوات من التشغيل المستمر لشاحنات الرفع.

ب) طلاءات البولي يوريثان الأليفاتية النهائية

عند تطبيقها فوق أوليات الإبوكسي، فإنها توفر ثباتًا فائقًا ضد الأشعة فوق البنفسجية، وتحتفظ بالألوان، وتتميز بمقاومة عالية للخدوش. كما تعزز اللمعان والمظهر الجمالي في البيئات التجارية ومرافق الرعاية الصحية.

تشير بيانات شركة PPG Industries (2023) إلى أن البولي يوريثان الأليفاتي يحتفظ بأكثر من 90% من لمعانه بعد 2,000 ساعة من اختبارات التعرية المتسارعة باستخدام أشعة QUV (ASTM G154)، مما يجعله مثاليًا للمداخل والبهوات.

ج) أنظمة الملاط ذاتية التسوية (SLM)

أنظمة سميكة البناء (تصل إلى ربع بوصة) مصممة لتحمل إجهادًا ميكانيكيًا شديدًا. وغالبًا ما تتجاوز قوة الضغط فيها 12,000 رطل/بوصة مربعة.

تُستخدم على نطاق واسع في تصنيع المركبات، ومرافق صيانة الطائرات، والمنشآت العسكرية. تحدد هيئة المهندسين بالجيش الأمريكي استخدام طبقات أسمنتية معدّلة بالبوليمر أو مواد لاصقة ذاتية التسوية للمناطق العرضة للأحمال الدوارة والصدمات الشديدة في الوثيقة UFC 4-022-01 (المباني الصناعية، 2021).

5. الأنظمة الهجينة: أفضل ما في العالمين

بالنسبة للمناطق التي تتعرض لكل من الرطوبة العالية والازدحام الشديد—مثل ممرات المستشفيات، وغرف التخزين في السوبرماركت، أو محطات المطارات—تقدم الأنظمة الهجينة أداءً مثاليًا.

مثال: طبقة أساس إبوكسي + طبقة سطحية أسمنتية يوريthane

· يوفر الإبوكسي التصاقًا قويًا بالطبقة الأساسية

· توفر الطبقة الأسمنتية اليوريثانية قابلية للتنفس، ومقاومة للتآكل، وتشطيبًا متجانسًا بدون مفاصل

أثبتت هذه الأنظمة الهجينة كفاءتها على المدى الطويل في مطارات دولية كبرى، بما في ذلك مطار دبي الدولي، حيث لا تزال التركيبات تعمل بكفاءة بعد خمس سنوات من الخدمة تحت ظروف الرطوبة العالية والحركة المستمرة للأقدام.

6. ملخص معايير الاختيار الرئيسية

الاستنتاج

يتطلب اختيار نظام الطلاء المناسب للمناطق ذات الرطوبة العالية أو المرور الكثيف نهجًا قائمًا على العلم، يستند إلى تقييم الطبقة الأساسية، والظروف البيئية، ومتطلبات الأداء. ويمكن أن يؤدي الاعتماد فقط على ادعاءات تسويق المنتجات إلى فشل مكلف.

تُظهر بيانات الصناعة باستمرار أن الأنظمة التي يتم اختيارها بناءً على إرشادات ASTM/SSPC والتي يتم التحقق منها من خلال اختبارات طرف ثالث توفر عمر خدمة أطول بشكل ملحوظ — غالبًا ما يمتد لأكثر من 15 عامًا مع الحد الأدنى من الصيانة.

مع تزايد المطالب المفروضة على ملاك المباني ومديري المرافق فيما يتعلق بالاستدامة واستمرارية التشغيل، فإن الاستثمار في حلول طلاء مهندسة بشكل صحيح ليس مجرد تدبير وقائي — بل هو قرار استراتيجي يقلل من تكاليف دورة الحياة ويعزز سلامة المستخدمين.

المراجع

· NACE International. (2021). تحليل الفشل في أنظمة الطلاء الواقية. ورقة مؤتمر CORROSION 2021 رقم 14587.

· Grand View Research. (2023). تقرير تحليل سوق طلاءات الأرضيات من حيث الحجم والمشاركة واتجاهات السوق، 2023–2030. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/floor-coatings-market

· ACI 302.2R-19. دليل بناء الأرضيات والألواح الخرسانية. المعهد الأمريكي للخرسانة.

· ASTM F1869. الطريقة القياسية لاختبار قياس معدل انبعاث بخار الرطوبة من الطبقة التحتية الخرسانية باستخدام كلوريد الكالسيوم اللامائي.

· ASTM F2170. الطريقة القياسية لاختبار الرطوبة النسبية للألواح الخرسانية المثبتة باستخدام مجسات داخلية.

· المعهد الوطني لسلامة الأرضيات (NFSI). (2023). تقرير إحصائيات حوادث الانزلاق والسقوط. https://nfsi.org

· KTA-Tator، Inc. (2022). الملاحظات الميدانية: تقييم أحمال المرور في المرافق الصناعية. نشرة فنية داخلية.

· AkzoNobel. (2022). ورقة بيانات منتج Interfloor 4600. إصدار 8.0.

· شركة Sika Corporation. (2023). نظام Sikafloor®-161 البوليميري الأسمنتي – ورقة البيانات الفنية TDI-2023.

· كيمايائيات البناء باسف. (2022). ورقة بيانات المنتج ماسترتوب 1230 كري.

· سميثرز. (2023). مستقبل طلاءات الميثيل ميثاكريلات (MMA) حتى عام 2027. تقرير رقم CH042-323.

· مجلة الطلاءات والبطانات الواقية (JPCL). (2021). «مقاومة البلى للركام في أنظمة الأرضيات الإيبوكسية.» المجلد 38، العدد 3.

· صناعات بي بي جي. (2023). بسكس 700 بولي يوريثان أليفاتي – نتائج اختبارات المتانة. رقم المستند: PPG-TECH-2023-07.

· هيئة الجيش الأمريكي. (2021). المعايير الموحدة للمنشآت (UFC 4-022-01): المباني الصناعية.

· سلطة مطارات دبي. (جاري التنفيذ). سجلات صيانة المرافق – المبنى 3. (تم الاستشهاد ببيانات الأداء من خلال تقارير المقاولين وتفتيش الموقع.)