تحقيق سطح مقاوم للانزلاق في المناطق الرطبة باستخدام أرضيات الإيبوكسي

لماذا تفشل أرضيات الإيبوكسي القياسية في البيئات الرطبة

فيزياء الانزلاق المائي على أسطح الإيبوكسي الناعمة

توفر أرضيات الإيبوكسي العادية مظهرًا أملسًا جذّابًا كزجاج، لكن تظهر مشكلة عند ابتلالها. فالماء المسكوب يبقى راكدًا على السطح على شكل بركة واحدة كبيرة، نظرًا لغياب المصارف التي تسمح له بالتصريف. وينتج عن ذلك انزلاق الأحذية بسهولة من على السطح، تمامًا كما تنزلق إطارات السيارات على الطرق المبللة، باستثناء أن هذا الانزلاق يحدث أثناء المشي لا أثناء القيادة. وتُظهر الاختبارات أن معامل الاحتكاك عند الحالة الرطبة (COF) لهذه الأرضيات الأملسة يكون عادةً أقل من 0.40، ما يعني أن احتمال سقوط الأشخاص عليها يرتفع بشكل كبير. وللمواقع التي تشكّل فيها المياه مشكلة مستمرة، فإن إضافة بعض النسيج أو الخشونة إلى الأرضية يُعدّ أمرًا منطقيًّا فعلًا. فالسطوح ذات النسيج تُفكّك تلك الطبقة الانزلاقيّة وتوفر للقدمين سطحًا يمكن التشبّث به مجددًا. وقد أدركت المطاعم والمختبرات ومصانع التصنيع هذه الحقيقة من خلال خبرتها العملية.

ASTM D2047 وDIN 51130: الحد الأدنى لمعدل معامل الاحتكاك عند الحالة الرطبة (COF) للمنشآت عالية الخطورة

عندما يتعلق الأمر بمخاطر الانزلاق التي تؤدي إلى إصابات جسيمة، فإن لوائح السلامة تضع توقعات واضحة فيما يخص قوة الجر على الأسطح الرطبة. ويشمل معيار ASTM D2047 سحب زلاجات خاصة عبر الأسطح لقياس مدى قوة التماسك التي توفرها، بينما يركّز معيار DIN 51130 على تحديد المسافة التي يمكن أن يمشي بها الشخص صعودًا على منحدر رطب قبل الانزلاق، وذلك باستخدام أحذية قياسية أثناء الاختبار. وتتطلب معظم المناطق معامل احتكاك لا يقل عن ٠٫٥٠ في الظروف الرطبة، وبخاصة في المطابخ والمستشفيات حيث يتحرك الأشخاص باستمرار. أما مناطق معالجة الأغذية فعادةً ما تحتاج إلى قوة جر أفضل بكثير، تصل إلى ٠٫٦٠ أو أكثر، نظرًا لانتشار تسربات المياه والدهون والزيوت فيها. وغالبًا ما تفشل الأرضيات الإيبوكسية التقليدية في تحقيق هذه المتطلبات، إذ تتراوح قراءاتها بين ٠٫٣٥ و٠٫٤٥ في الظروف الرطبة، ما يعني أنها لا تفي بمعايير السلامة المطلوبة. ولذلك، يجب على أي شركة تخطط لتحديث أرضياتها أن تتحقق دائمًا من نتائج الاختبارات المستقلة مقابل هذه المعايير، ولا تعتمد فقط على الادعاءات التي تُقدّمها الشركات المصنِّعة بشأن منتجاتها.

تعزيز مقاومة الانزلاق لأرضيات الإيبوكسي باستخدام المضافات والركام

أكسيد الألومنيوم، ورمل السيليكا، والكريات البوليمرية: مقايضات الأداء لأرضيات الإيبوكسي التجارية

يُمكن لاختيار المضاف المناسب أن يحوّل أرضيات الإيبوكسي العادية إلى أرضيات آمنة فعليًّا للمشي عليها عند ارتطامها بالماء. ويتميَّز أكسيد الألومنيوم بصلابته الفائقة وقدرته العالية على التحمُّل أمام البلى والتآكل، ما يمنح هذه الأرضيات معامل احتكاك رطبًا يفوق ٠,٦٠، مما يجعلها مثاليةً للمرافق الصناعية والمستودعات. لكن هناك عيبًا في هذا الحل: فالسطح الخشن يُصعِّب تنظيفه، لا سيما في الأماكن التي تُعامَل فيها المواد الغذائية. أما رمل السيليكا فهو أرخص ثمنًا ويوفِّر قدرة جيدة على الإمساك أيضًا، لكنه لا يدوم طويلاً في البيئات التي تتعرَّض فيها الأرضيات للمواد الكيميائية، ما يضطر فرق الصيانة إلى إعادة طلاء هذه المناطق أكثر من المرغوب. وهنا تأتي حبيبات البوليمر مفيدةً جدًّا. فهذه الجسيمات الكروية الصغيرة تُنشئ نقاط احتكاك دقيقة تمنع الانزلاقات دون أن تجعل الأرضية صعبة التنظيف، وهو أمرٌ بالغ الأهمية في المستشفيات والمطاعم. وتُشير الاختبارات الواقعية إلى أن أنظمة الإيبوكسي المُعدَّلة هذه تحتفظ بمعامل احتكاك رطبٍ يفوق ٠,٥٥ حتى بعد نحو خمس سنوات من الغسل المتكرِّر المستمر، ما يعني أن أدائها أفضل بنحو ثلاثة أضعاف من أداء الإيبوكسي القياسي الذي لا يحتوي على أي مضافات.

تحسين نسب التحميل (3–8% حجميًا) وبروتوكولات الخلط للحصول على قوام متسق

إن الحصول على الكمية المناسبة من المضافات المخلوطة هو ما يحدد فعليًّا مدى أمان هذه الأسطح على المدى الطويل. وعندما نضيف أقل من ٣٪ بالحجم، فإننا نحصل في النهاية على نتوءات غير متجانسة على السطح، والتي قد تُشكِّل فعليًّا مناطق تعلَّق فيها المياه، مما يزيد من مخاطر الانزلاق. أما تجاوز النسبة الموصى بها إلى أكثر من ٨٪ فيُسبِّب أيضًا اضطرابًا في الخصائص — إذ يصبح المزيج كثيفًا جدًّا ولا يلتصق بشكلٍ صحيحٍ بعد ذلك. ونوصي باستخدام خلاطات عالية القص لمدة تتراوح بين ٥ و٧ دقائق للحصول على توزيعٍ متجانسٍ لكافة المكونات، وهي خطوةٌ بالغة الأهمية عند التعامل مع مواد ثقيلة مثل أكسيد الألومنيوم. ومن الحيل الجيدة التي يستخدمها العديد من المحترفين خلط المضافات الجافة أولًا مع الراتنج قبل إدخال مكوِّن المُصلِّب، وذلك لتفادي التكتُّلات المزعجة. وفي التطبيقات الواسعة النطاق، فإن المعايرة الدقيقة لموزِّعات المواد تُحدث فرقًا كبيرًا، مع استهداف تغطية تبلغ نحو ٩٥٪ عند تحميل حجمي قدره ٥,٥٪ وفقًا لاختبارات المواصفة القياسية الأمريكية ASTM F1679. وبعد التركيب، لا تنسَ فحص معامل الاحتكاك في الحالة الرطبة بانتظام باستخدام معدات DIN 51130 كل ستة أشهر تقريبًا. فالمظهر النسيجي يميل إلى التآكل بشكلٍ ملحوظٍ في المناطق المزدحمة، ويُفقد نحو ١٥–٢٠٪ من فعاليته سنويًّا بسبب المرور المستمر للأشخاص عليه.

تقنيات التطبيق التي تُحسّن التماسك على المدى الطويل في أرضيات الإيبوكسي

طرق النثر، والتطبيق بالملعقة، والرش المدمج: الاحتفاظ بمعامل الاحتكاك (COF) بعد دورات الغسل المتكررة

هناك أساسًا ثلاث طرق رئيسية لمنع أرضيات الإيبوكسي من أن تصبح زلقةً بشكلٍ خطرٍ عند التبلّل. وفي الطريقة الأولى المُسمَّاة «الطريقة اليدوية للنشر»، يقذف العمال جزيئات مضادة للانزلاق مباشرةً على راتنج الإيبوكسي الطازج. وعندما تثبت هذه الجزيئات في مكانها بشكلٍ صحيح، فإنها تُحقِّق قراءات معامل الاحتكاك عند الحالة الرطبة (COF) تزيد عن ٠,٦٠، وهي قيمة تفوق ما تعتبره إدارة السلامة والصحة المهنية الأمريكية (OSHA) آمنةً في البيئات الصناعية (وأدنى قيمة مقبولة لديهم هي ٠,٥٠). أما الطريقة الثانية فتتضمن خلط المواد الخشنة مباشرةً في مزيج الإيبوكسي أثناء التطبيق، مما يوفِّر سطحًا متجانس الملمس، رغم أن هذا عادةً ما يستلزم تطبيق طبقات أكثر سمكًا وإجراء عمليات صيانة دورية باستخدام مواد الختم في الأماكن التي تتعرَّض فيها الأرضيات لغسلٍ متكرِّر عدة مرات يوميًّا. أما الخيار الثالث فيتمثَّل في رش مزيجٍ من الراتنج والجزيئات الحبيبية معًا، ما يؤدي إلى تشكيل نتوءات دقيقة على السطح. وبفضل هذه المعالجة، تحتفظ الأرضيات المُعالَجة بنسبة تصل إلى ٨٥٪ من مقاومتها الأصلية للانزلاق حتى بعد خضوعها لمئات دورات التنظيف في مناطق إنتاج الأغذية المزدحمة.

إن الحصول على عمق التثبيت التراكمي الصحيح يُعد أمرًا بالغ الأهمية لتحديد مدة بقاء الأسطح. ويبدو أن النطاق الأمثل يتراوح بين ١٫٥ و٢ ملليمتر تقريبًا، مقترنًا بطبقات الطلاء العلوية التي تعمل معًا فعليًّا. فانظر إلى المرافق التي تُستخدم فيها المواد الكيميائية باستمرار — فهذه المنشآت تسجِّل تحسُّنًا بنسبة ٣٠٪ في الاحتفاظ بمعامل الاحتكاك عند استخدامها طلاءات مُعدَّلة بالبوليمر بدلًا من مواد إغلاق الإيبوكسي الاعتيادية. كما أن اختيار طريقة التطبيق المناسبة لا يتعلَّق فقط بالامتثال للقواعد، بل يُحدث فرقًا حقيقيًّا في تحقيق معايير ASTM D2047 الخاصة بالتماسك الرطب. وبلا شكٍّ، فإن هذه المواد تنقذ الأرواح أيضًا. فتقرير المستشفيات يشير إلى أن ما يقارب ربع حوادث الانزلاقات فيها يعود سببها إلى تآكل الأرضيات مع مرور الزمن.

ترقية أرضيات الإيبوكسي الحالية باستخدام مواد إغلاق مضادة للانزلاق والأنظمة الهجينة

مواد إغلاق اليوريثان المحتوية على جزيئات خشنة: أفضل الممارسات المتعلقة بالالتصاق والأداء الفعلي في أرضيات الإيبوكسي الصالحة للاستخدام في قطاع الأغذية

إضافة مانعات التسرب المحتوية على البولي يوريثان والمحشوة بالجزيئات الخشنة إلى أرضيات الإيبوكسي الموجودة فعليًّا تُعَدُّ في الواقع وسيلة اقتصادية جدًّا لتعزيز مقاومة الانزلاق عندما تبتل الأسطح. أما تحقيق نتائج جيدةٍ فعلاً فيعتمد بشكلٍ كبيرٍ على إنجاز أعمال التحضير المناسبة أولًا. إذ يجب أن تخضع الأرضية أولًا للتفتيت الميكانيكي والتجهيز الكيميائي (التنغيم). ويُسهم هذا النوع من التحضير في تكوين روابط قويةٍ نبحث عنها، وتبلغ عادةً أكثر من ٣٠٠ رطل لكل بوصة مربعة (psi) وفقًا للمعيار ASTM D4541. أما في المنشآت مثل مصانع معالجة الأغذية، حيث تُغسل الأرضيات يوميًّا، فإن الطلاءات المُعدَّلة بالبولي يوريثان تتميَّز بمدى تحملٍ أعلى بكثيرٍ مقارنةً بالخيارات الأكريليكية العادية. وتُظهر الاختبارات أن هذه الطلاءات تحافظ على معامل الاحتكاك عند مستويات تفوق ٠٫٦٠ سواءً في الحالة الجافة أو الرطبة، وفق ما تقاس به وفق المعيار ASTM D2047. وهذه الأرقام ذات أهميةٍ بالغة لأنها تنعكس مباشرةً في تحسين ظروف السلامة أثناء العمل وتقليل الحوادث في البيئات الصناعية.

تُظهر الدراسات الميدانية في مصانع معالجة المشروبات أن أنظمة اليورثان تقلل حوادث الانزلاق بنسبة 78% عند تطبيقها بسماكة 3.5 ميل مع رشّ مادة أكسيد الألومنيوم كحبيبات مُدمَجة. وعلى عكس الطلاءات المؤقتة، فإن هذه الحلول الهجينة تتفاعل كيميائيًّا مع أرضيات الإيبوكسي الموجودة— مما يحافظ على الامتثال لمتطلبات النظافة مع تحمل عمليات التنظيف بالبخار والتعرُّض للأحماض الدهنية.

الأسئلة الشائعة

لماذا تُعد أرضيات الإيبوكسي القياسية غير كافية في البيئات الرطبة؟

تصبح أرضيات الإيبوكسي القياسية زلقة عند ابتلالها لأنها تفتقر إلى الخشونة، ما يؤدي إلى انخفاض معامل الاحتكاك في الحالة الرطبة (COF) وزيادة خطر الوقوع.

ما هي معايير ASTM D2047 وDIN 51130؟

هذه معايير تُستخدم لقياس مقاومة الانزلاق للأسطح. ويتم في معيار ASTM D2047 استخدام عربات صغيرة (سليدز) لتقييم قوة التماسك، بينما يقيِّم معيار DIN 51130 احتمال الانزلاق من خلال السير على منحدر رطب.

كيف يمكن جعل أرضيات الإيبوكسي أكثر أمانًا؟

عن طريق إضافة خشونة باستخدام مواد مضافة مثل أكسيد الألومنيوم أو رمل السيليكا أو حبيبات البوليمر، والتي ترفع معامل الاحتكاك في الحالة الرطبة (COF) وتجعل السطح أكثر أمانًا للمشي عليه.

ما هي الطرق الموصى بها لتطبيق علاجات مقاومة الانزلاق؟

يمكن أن تُحسِّن طرق النشر والتطبيق بالملعقة والرش المدمج التماسك (الاحتكاك) للأرضيات الإيبوكسية وتساعد في الحفاظ على معايير السلامة.

ما مدى فعالية مواد إغلاق الحبيبات البولي يوريثان؟

تُحسِّن مواد إغلاق الحبيبات البولي يوريثان التصاق السطح وأداءه، مع الحفاظ على معامل الاحتكاك عند حالة التبلل أعلى من ٠,٦٠، وبالتالي تحسين السلامة في البيئات مثل مرافق معالجة الأغذية.