عندما يقول مشترٍ «أحتاج خرزات زجاجية لعلامات الطريق»، فالجواب الصادق هو: أي نوع؟ الخرزات السطحية والخرزات الممزوجة تنتهي في الخط نفسه، لكنهما منتجان مختلفان — بمواصفات مختلفة وجداول تنخيل مختلفة ومهام مختلفة. واستبدال أحدهما بالآخر من الأخطاء الشائعة والمكلفة في هذا المجال.
تقسيم المهام
الخرزات السطحية (وتسمى أيضاً خرزات التناثر السطحي) تُنثر على العلامة وهي لا تزال منصهرة أو رطبة، فيتضمن جزء منها ويبقى جزء مكشوفاً. ولأن الجزء المكشوف على السطح، يصيبه ضوء المصباح فوراً، فتكون العلامة عاكسة في الليلة التي رُسمت فيها.
الخرزات الممزوجة (Premix، الخرزات الداخلية) تُخلط في الدهان قبل الرسم — في المصنع مع الدهان الحراري، أو في مرحلة الخلط مع الطلاء. في الأشهر الأولى تسهم بانعكاس قليل، لأن طبقة التناثر السطحي تقوم بالعمل. ومهمتها مؤجلة: كلما بردت العجلات السطح ونحتت الخرزات العليا، انكشفت الخرزات الممزوجة تدريجياً وتولت الانعكاس.
العلامة التي تعتمد على الخرزات السطحية وحدها تُعتِم بمجرد تأكل الطبقة العليا. وعلى طريق مزدحم قد يحدث ذلك خلال عام. والعلامة التي تعتمد على الخرزات الممزوجة وحدها تكون ضعيفة من البداية. والحل السليم هو استخدام النوعين بنسب واضحة.
GB/T 24722-2020 يفصل بين النوعين
يحدد المعيار الوطني الصيني صراحةً هاتين المهمتين:
| النوع | الاستخدام وفق GB/T 24722-2020 |
|---|---|
| 1 | خرزات زجاجية للتناثر السطحي في دهانات العلامات الحرارية وثنائية المكوّن والمائية |
| 2 | خرزات زجاجية للمزج المسبق (الداخلي) في دهانات العلامات الحرارية وثنائية المكوّن |
| 3 | خرزات زجاجية للتناثر السطحي في دهانات العلامات ذات الأساس المذيب |
| 4 | خرزات الليل الممطر، تُستخدم مع الخرزات غير المخصصة لليل الممطر كتناثر سطحي في الدهانات الحرارية وثنائية المكوّن |
لاحظ وجود النوع 3. للدهانات ذات الأساس المذيب درجة تناثر سطحي خاصة بها — ولهذا فإن سطراً واحداً بعنوان «خرزات زجاجية» في أمر الشراء فكرة سيئة.
جداول التنخيل غير قابلة للتبادل
هنا موضع التعثر الأكبر. التركيب الحبيبي للنوعين مختلف، والاختلاف ليس تجميلياً.
النوع 1 (تناثر سطحي) — توزيع الأحجام:
| نطاق الحجم | النسبة الكتلية |
|---|---|
| S > 850 µm | 0 |
| 850 µm ≥ S > 600 µm | 15% – 30% |
| 600 µm ≥ S > 300 µm | 30% – 75% |
| 300 µm ≥ S > 106 µm | 10% – 40% |
| 106 µm ≥ S | 0 – 5% |
النوع 2 (مزج داخلي) — توزيع الأحجام:
| نطاق الحجم | النسبة الكتلية |
|---|---|
| S > 600 µm | 0 |
| 600 µm ≥ S > 300 µm | 50% – 90% |
| 300 µm ≥ S > 150 µm | 5% – 50% |
| 150 µm ≥ S | 0 – 5% |
خرزات التناثر السطحي أخشن، وتمتد ذيولها حتى 850 ميكرومتر. أما الخرزات الممزوجة فتُقطع فوق 600 ميكرومتر وتتركز في نطاق 300–600 ميكرومتر. وهذا منطقي فيزيائياً: على الخرزة الممزوجة أن تكون صغيرة بما يكفي لتبقى داخل الطلاء بدل أن تبرز مبكراً من السطح.
وعندما استبدلت نسخة 2020 نسخة 2009، أزاحت توزيع الكتلة للنوعين نحو الأحجام الأكبر. في خرزات النوع 1 انتقل نطاق 600–850 ميكرومتر من 5%–30% إلى 15%–30%، ونطاق 300–600 ميكرومتر من 30%–80% إلى 30%–75%؛ وفي خرزات النوع 2 انتقل نطاق 300–600 ميكرومتر من 40%–90% إلى 50%–90%. والاتجاه مقصود — فالخرزات الخشنة تعكس أفضل، لذلك وسّع المعيار الحد الأعلى.
كم تُستخدم
نسبة المزج الداخلي (premix)
تتغير الأرقام هنا حسب درجة العلامة، ويستحق الأمر توضيح أي رقم يقابل أي حالة.
- GB/T 16311-2024 يشترط ألا تقل النسبة الكتلية للخرزات الممزوجة في العلامة الحرارية العاكسة عن 30%.
- مواصفة فنية لمشروع حكومي لرسم علامات طريق بلدية حددت نسبة إضافة الخرزات الممزوجة بألا تقل عن 20%.
- خطة فنية لإدارة طرق قانتشو اشترطت استخدام خرزات بنسبة لا تقل عن 30% من الدهان.
- وثيقة تصميم قياسية لطريق سريع اشترطت محتوى خرزات ممزوجة مسبقاً لا يقل عن 30%، بنسبة استدارة لا تقل عن 80%.
- تصميم طريق سريع عالي الأداء وطويل العمر كان أعلى بكثير: محتوى مزج مسبق لا يقل عن 48%، منه 30% في نطاق 212–850 ميكرومتر (استدارة ≥80%) و18% في نطاق 850–1700 ميكرومتر (استدارة ≥90%).
- النطاق العملي الشائع في الدهانات الحرارية هو نسبة كتلية 20%–30%، حيث يُضاف النوع الممزوج عادة بنسبة 18%–25%.
الصياغة التي تصمد: حد المعيار الأدنى 30%، أما التنفيذ الفعلي فيمتد من نحو 20% حتى 48% حسب درجة العلامة وهدف العمر. وإذا كان المشروع مصمماً لعمر طويل، ستكون نسبة المزج المسبق أعلى بوضوح من الحد الأدنى.
كمية التناثر السطحي
- الخطة الفنية لقانتشو ومواصفة حكومية يشترطان كمية تناثر إجمالية لا تقل عن 0.4 كغ/م²، بأسلوب التناثر المزدوج — خشنة أولاً ثم ناعمة.
- الممارسة في القطاع توصي عادة بـ 0.3–0.4 كغ/م².
- دليل أحد المصنّعين حدد 280–320 غ/م² للعلامات المستوية.
- المراجعة العلمية الصينية تستشهد بكمية تناثر مثلى 0.37–0.45 كغ/م².
- تصميم عالي الأداء وطويل العمر يشترط ألا تقل عن 600 غ/م² — وهي حالة فردية تعكس متطلباً عالياً جداً، لا قاعدة عامة.
- وللمقارنة، وفق الممارسة الأمريكية الموثقة لدى TxDOT، تبلغ كمية التناثر في العلامات الحرارية نحو 6–12 رطلاً لكل 100 قدم مربع (ما يعادل 0.29–0.59 كغ/م²)، وهي أعلى عادة في الدهان والإيبوكسي.
نطاق التوافق: 0.3–0.45 كغ/م². الزيادة ليست أفضل. تشير المراجعة الصينية صراحةً إلى أن الكمية المفرطة تسبب تراكم الخرزات وتراكبها، وتخفض درجة تضمينها في الطلاء، فتنكسر الأشعة الداخلة مراراً بين الخرزات، ما يخفض كثيراً معامل الانعكاس الفعلي. كما أن العلامة المفرطة التناثر تجمع الغبار وتميل إلى الاصفرار.
المتغير الحاسم للنوعين: التضمين
لأي من النوعين، الخرزة المدفونة أو الطافية لا تؤدي عملها. وعمق التضمين هو المتغير الأكثر قابلية للضبط في الموقع، ومتطلبات المصادر متفقة إلى حد كبير.
- الخطة الفنية لقانتشو تصوغ ذلك كشرط إلزامي: يجب أن يكون الجزء المضمّن من خرزات التناثر السطحي في الدهان 40%–60% من قطر الخرزة؛ وإن لم يتحقق، يجب تعديل حرارة الدهان عند التناثر، وإجراء تناثر تجريبي ناجح قبل التنفيذ الرسمي.
- وثيقة تصميم طريق سريع تحدد عمق الغرق في الطلاء بنسبة 55%–60% من قطر الخرزة.
- تتجمع أدلة القطاع عند تضمين 50%–60%، ويبقى الباقي مكشوفاً لالتقاط ضوء المصباح.
- TxDOT تعطي القيمة المثلى 60% من قطر الخرزة لتحقيق أقصى انعكاس رجعي.
نمطا الفشل غير متماثلين. الخرزة المضمّنة بسطحية لا تبعثر الضوء في كل الاتجاهات بدل إعادته إلى السائق فحسب، بل تتآكل سريعاً بالعجلات. أما الخرزة المضمّنة بعمق فتبقى عاكسة، لكن بشكل أضعف. ويقول TxDOT صراحةً أي خطأ أفضل: إذا كان لا بد من الخطأ، فالأعمق أفضل من الأسطح.
كيف يُضبط العمق في الموقع
لا يُقاس عمق التضمين في المختبر لاحقاً؛ بل تحددها في الموقع حرارة الدهان وتوقيت التناثر وسماكة الطلاء. ومن هنا ثلاثة ضوابط عملية:
التوقيت. يجب أن تسقط الخرزات والطلاء في حال نصف تصلب. تشترط الخطة الفنية لقانتشو إتمام التناثر خلال 10 إلى 30 ثانية من دهن الطلاء. وتشير الأدلة العملية إلى اللحظة التي تمرّ فيها العجلة الخلفية لآلة الرسم، وتوصي بمعايرة التوقيت عبر مقطع تجريبي. التناثر المبكر جداً يجعل الخرزات تغرق كلها؛ والمتأخر جداً يجعلها تطفو على السطح ثم تتساقط.
الحرارة. تحدد حرارة المادة اللزوجة، وتحدد اللزوجة سرعة غرق الخرزات. تعطي أدلة الدهان الحراري نطاقاً يقارب 180–220°C؛ ويعطي مصدر آخر 200–205°C في الربيع والخريف، ونحو 200°C صيفاً، و210–215°C شتاءً. وتحدد وثيقة تصميم طريق سريع 200°C ± 10°C. فوق نحو 230°C يكون الدهان رقيقاً جداً فتغرق الخرزات إلى القاع؛ ودون نحو 180°C يكون لزجاً جداً فلا تتمكن الخرزات من الغرق أساساً.
السماكة. تحتاج الخرزات إلى عمق لتغرق فيه. يشترط تصميم الطرق السريعة عادة 2.0–2.5 مم، وتحدد خطة قانتشو 2.0 مم للعلامات العادية. الخط المزدوج الرقيق لا يوفّر مجال هبوط، فلا تتضمن الخرزات الخشنة وتسقط — حتى لو بدت القراءة الأولية مقبولة.
لماذا تُقسَّم 0.4 كغ/م² إلى تناثرين
تشترط الخطط الحكومية ومواصفات الشراء تناثراً مزدوجاً، خشنة أولاً ثم ناعمة. والمنطق واضح من نظرة واحدة: الخرزات الخشنة تعطي قراءة انعكاس أولية أعلى وانكشافاً كافياً لالتقاط الضوء؛ والخرزات الناعمة تملأ الفراغات بينها. أما التناثر الأحادي أو عكس الترتيب فيترك الخرزات الخشنة بلا سند ويجعلها أكثر عرضة للسقوط.
إن كنت تشتري، أخبرنا بأربعة أمور
تناثر سطحي أم مزج داخلي، درجة معامل الانكسار، نطاق التنخيل المطلوب، ومعيار بلد الوجهة. بهذه الأربعة يستطيع المورّد تقديم مواصفة قابلة للتحقق، لا «خرزات زجاجية» عامة. أرسل أسلوب التنفيذ وهدف الانعكاس الرجعي (RL)، وسنعيد إليك درجة محددة؛ وإن أردت مقطعاً تجريبياً أولاً، يمكن البدء بعيّنة.