Baksteen

fabrieksstenen

(pseudo)handvormstenen

Vormelingen liggen in de open lucht te drogen (Dukatole, Maletswai, Zuid-Afrika).

Bij ziggoerats werden reeds bakstenen toegepast (de foto toont een reconstructie).

Een baksteen is een kunstmatige steen, uit klei gebakken, voor de constructie van onder meer muren of voor het toepassen in bestratingen.

Geschiedenis

Baksteen wordt al zeer lang als bouwmateriaal gebruikt. De eerste gebakken stenen zijn gevonden in Mesopotamië en dateren van ongeveer 5000 v. Chr. Het duurde echter nog tot circa 3000 v. Chr. voordat ze op grotere schaal als bouwmateriaal worden gebruikt. In eerste instantie werden stenen met de hand gevormd uit een bal klei, maar al snel deed de vormbak zijn intrede, waarmee series stenen gemaakt kunnen worden van (ongeveer) gelijke afmetingen en structuur.

In Europa werd baksteen voor het eerst door de Romeinen op grote schaal toegepast. Na het vertrek van de Romeinen raakte de techniek echter weer in onbruik. Vanaf de twaalfde eeuw werd het steenbakken weer opgepakt door kloostermonniken. De eerste vermeldingen van bakstenen verwijzen naar Veurne (Ter Duinen in 1215), Lissewege (Ter Doest in 1225), Hemiksem (abdij in 1246). Men sprak dan al gauw van ‘kloosterstenen’ of ‘kloostermoppen’. In West-Vlaanderen wordt ook de term ‘papesteen’ gebruikt. Het gebruik van baksteen nam in de middeleeuwen sterk toe toen de bouw van houten huizen vanwege brandgevaar in de steden werd verboden (verstening). Dat is terug te zien in de zogenaamde baksteengotiek. Het gebruik van baksteen is vanaf die tijd in Nederland altijd gebleven vanwege de goede gebruikservaring en de ruime beschikbaarheid van klei dat via de grote rivieren wordt afgezet in de uiterwaarden. Bij de wederopbouw na de Tweede Wereldoorlog heeft baksteen in Nederland een hoge vlucht genomen. Dit resulteerde in een schaalvergroting van de traditioneel kleine bedrijven die bakstenen produceerden. Baksteen is nog steeds een populair bouwmateriaal vanwege de grote variëteit aan soorten, formaten, texturen en kleuren, en de lage onderhoudsbehoefte. In Nederland zijn in 2010 ongeveer 35 steenfabrieken in bedrijf, die gezamenlijk 1,1 miljard bakstenen per jaar maken.

Fabricage

De volgende stappen worden doorlopen om van klei een baksteen te maken: de kleiwinning, de opslag, het voorbewerken, het vormen, het drogen en het bakken.

Kleiwinning

De belangrijkste grondstof voor baksteen is klei. De klei kan rivierklei uit de uiterwaarden zijn of zeeklei van de kuststreken. Er bestaan ook kleilagen die in het verleden gevormd zijn door wind- of landijsafzettingen. In Nederland wordt hoofdzakelijk rivierklei gebruikt. De kleisamenstelling bepaalt grotendeels de kleur van het uiteindelijke product. IJzerhoudende klei geeft de baksteen na het bakken een rode kleur en kalkhoudende klei meer een gele kleur. De kleisamenstelling en het bakproces bepalen voor een belangrijk gedeelte de kwaliteitseigenschappen van de stenen, zie verder op bij het kopje kwaliteit. Voor de selectie van geschikte kleisoorten worden daarom eerst grondmonsters genomen en onderzocht. Met vrachtauto's of per schip wordt de klei na het ontgraven naar opslag van de fabriek vervoerd. De gaten die achterbleven bij de kleiwinning in de uiterwaarden worden tichelgaten genoemd. De winning uit de uiterwaarden gebeurt tegenwoordig echter zeer zorgvuldig, met respect voor de natuur. Daarbij wordt gewerkt volgens een door de overheid goedgekeurde Gedragscode. De kleiwinningsgebieden krijgen een nieuwe bestemming, meestal als natuurgebied.

Bakstenen werden van oorsprong benoemd naar de plaats van herkomst, bijvoorbeeld volle (ongeperforeerde) Waalsteen, gemaakt van door de Rijn aangevoerd kleislib, afkomstig uit de omgeving van de rivier de Waal en Gelderse IJssel. Zie de lijst bij het kopje Afmetingen van metselbaksteen voor de andere benamingen.

Opslag

Om de variaties in kleisamenstelling en korrelverdeling te egaliseren wordt de voorraad klei systematisch en gecontroleerd opgebouwd. De klei wordt enige tijd in horizontale lagen opgestapeld die kleibulten of kleidepot worden genoemd. Dat is ook nodig om de organische bestanddelen (plantenresten) de tijd te geven om weg te rotten. Als ze in de klei blijven kunnen de stenen opgeblazen of gebroken worden door gasvorming. Door de berg verticaal af te graven ontstaat al een grove menging van de verschillende kleilagen.

Voorbewerken

Voordat de klei gebruikt kan worden voor het maken van bakstenen, worden steentjes en eventuele metaaldelen uit de klei met een elektromagneet verwijderd. Daarna wordt de klei gekneed en gemalen. Het kneden en malen en het toevoegen van water en stoom hebben tot doel de kleimassa homogeen te maken en haar de plasticiteit te geven die voor het vormen van de stenen noodzakelijk is. Ook door toevoegingen geeft men de kleimassa bepaalde gewenste hoedanigheden. Zo worden vette kleisoorten 'vermagerd' door toevoeging van zand en geeft bijvoorbeeld mangaanerts de baksteen een bepaalde kleur.

Vormen

Er zijn een aantal veelgebruikte manieren om de bakstenen hun rechthoekige vorm te geven:

• Door middel van een vorm die volgeperst wordt met klei. De vormen worden voor het vullen met zand bestrooid zodat de stenen makkelijk loslaten. De vormen worden na gevuld te zijn bedekt met een stalen droogplaat en daarna omgekeerd.
• Door middel van een strengpers, een machine waar een doorlopende balk met zuiver rechthoekige afmetingen uit wordt geëxtrudeerd. Deze kleibalk komt op een lopende band terecht en wordt op de gewenste steenmaat afgesneden. De bakstenen die op deze manier gevormd worden hebben betrekkelijk gladde zijden. De snijvlakken zijn vrij ruw.

De strengpers is bijzonder geëigend om geperforeerde stenen te vervaardigen.
De ongebakken baksteenvormige kleiblokken heten vormelingen.

Zie Handvormsteen voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Zie Strengpers voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Drogen

Voordat de vormelingen de oven ingaan om gebakken te worden, moeten ze eerst een aanzienlijk deel van het water dat de klei nog steeds bevat verliezen. Het gevaar zou anders bestaan dat de stenen bij het bakken zouden gaan barsten.

In moderne steenbakkerijen worden de vormelingen kunstmatig gedroogd in droogkamers of droogtunnels waar het proces regelmatig en verloopt in meestal 2 tot 4 dagen, in ambachtelijke bakkerijen worden de stenen in de open lucht, soms onder een afdak, gedroogd, dit duurt 1 tot 3 weken, afhankelijk van formaat en klimaat.

Bakken

Na gedroogd te zijn worden de gevormde bakstenen gebakken. Dit bakken of stoken gebeurde vroeger in periodieke ovens (veldovens); in de 2de helft 19de eeuw werd overgegaan op continu brandende ringovens , zigzagovens en vlamovens. Na de Tweede Wereldoorlog komen tunnelovens in gebruik. Bij het bakken is het belangrijk dat de temperatuur niet te snel stijgt, anders is het mogelijk dat de buitenkant van de stenen al uitgebakken is, terwijl binnenin nog vocht zit, waardoor de stenen door overdruk kunnen barsten. Zowel het op baktemperatuur (tot tussen de 900 en 1100 °C afhankelijk van de kleisoort) brengen als het daarna afkoelen, mag niet te snel gaan. Door het bakken verglazen de zandkorrels in de klei, waardoor er een harde baksteen ontstaat.

Kwaliteit

Afhankelijk van de plaats in de oven onderscheidde men vroeger vier hardheden namelijk: klinkers, hardgrauw, boerengrauw en rood. Klinkers zijn de hardste en ook de kleinste, omdat ze aan de hoogste temperaturen zijn blootgesteld. Klinkers nemen weinig vocht op en zijn daarom geschikt voor het trasraam of bestrating. Rood is de zachtste steen en is bijvoorbeeld goed geschikt voor binnenwanden. Rood is verdrongen door de niet gebakken kalkzandsteen, gipsblokken en speciaal ontwikkelde keramische binnenmuurstenen.

Tegenwoordig worden de bovengenoemde benamingen niet meer gebruikt, maar wordt gesproken van binnenmuursteen, gevelsteen en hogedruksteen. Een en ander is vastgelegd in de Europese productnorm NEN-EN 772 ten behoeve van de CE markering. Belangrijke eigenschappen die daarbij worden vastgelegd zijn de mate van vorstbestendigheid (NEN-EN 772-22), de mate van wateropzuiging (NEN-EN 772-7), toegestane maatafwijkingen (NEN-EN 772-16) en de druksterkte (NEN-EN 772-1). Baksteen wordt in de praktijk vooral gekozen op basis van de gewenste kleur, structuur, textuur en afmetingen. De informatie uit de CE-markering wordt daarbij gebruikt om te controleren of de technische eigenschappen voldoen aan de eisen die de beoogde toepassing vraagt.

Afmetingen van metselbaksteen

Baksteen is een grof keramisch product, zoals eerder genoemd zijn de kleisamenstelling in combinatie met de wijze van productie (zoals de oventemperatuur) van invloed op de kleur en maatvastheid van het eindproduct. Dit betekent dat stenen onderling een andere maat kunnen hebben, en de verschillen met andere productiecharges aanzienlijk kunnen zijn. In NEN-EN 771-1 zijn klassen voor toegestane maattoleranties voor lengte, breedte en dikte vastgelegd. Met behulp van de maatklasse en de maatspreiding is tot een goede lengte maatvoering van muren en gebouwen te komen. De lange zijde van een baksteen wordt strek genoemd, de korte kant kop.

Bakstenen worden in Nederland al eeuwenlang gebruikt; die geschiedenis kent periodes van verschillende formaten die bekend zijn. In de archeologie en de historische bouwkunde wordt daar dankbaar gebruik van gemaakt omdat het daarmee mogelijk is een bouwwerk (met zijn evt. latere verbouwingen) te dateren.

Zie de lijst van baksteenformaten in België en Nederland voor tabellen per type baksteen met de afmetingen.

Zie ook

• metselen voor het gebruik van bakstenen;
• verband voor metselverbanden met bakstenen.

Externe link

• Koninklijk Verbond van Nederlandse Baksteenfabrikanten

Mediabestanden

Zie de categorie Bricks van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.

WikiWoordenboek