Baksteenfabricage

Betekenis

Baksteenfabricage is het productieproces waarbij klei of aanverwante grondstoffen worden gewonnen, voorbereid, gevormd, gedroogd en gebakken tot eindproducten. Het proces bepaalt de fysieke eigenschappen, kleur en porositeit van de baksteen.

Toepassing

De baksteenfabricage is van toepassing in steenbakkerijen en in alle processen rond de productie van bouw- en gevelbaksteen.

• Productie van verschillende kleuren, texturen en formaten door mengen van kleisoorten.
• Ontginning en verwerking van lokale klei-, leem- en schieferafzettingen.
• Kwaliteitscontrole en keuring van het gebakken product.

Aandachtspunten

• Klei- en leemsoort beïnvloeden sterk de eigenschappen van de afgewerkte steen (mineralogische samenstelling, onzuiverheden, korrelgrootte).
• Korrelgrootte bepaalt vorm- en droogmogelijkheden en de porositeit van de gebakken steen; regelmatige controle en correctie zijn noodzakelijk.
• Homogeniteit van de kleimassa vereist kneden/malen en nauwkeurig mengen; vaste vreemde bestanddelen moeten fijn verdeeld of verwijderd worden.
• Winning van klei vereist een ontgrondingsvergunning en herinrichting van het terrein na beëindiging van de winning.

Productieproces en stookcurve

Het proces wordt schematisch uitgewerkt van kleiwinning tot bakfase met een stookcurve die typisch temperaturen tussen ca. 800 en 1.150 °C omvat en in totaal vaak ongeveer een week beslaat. De stookcurve bevat onder meer:

• Opwarmperiode en sintertraject gevolgd door een koelperiode.
• Fasen in het bakproces:
  1. Verdwijning van restvocht (capillair vocht).
  2. Verbranding van humus.
  3. Materiaal wordt plastisch en komt in de vuurhaard.
  4. Begin van sintering.
  5. Rijping van het product.
  6. Snelle afkoeling waarbij plasticiteit verdwijnt.
  7. Afnemende koelsnelheid.
  8. Koeling tot uitrij-temperatuur.

De kleiwinning

De belangrijkste grondstof is klei in ruime zin; ook leem en verweerde leisteen (schiefer) kunnen geschikt zijn. De geologische herkomst bepaalt eigenschappen van de grondstof. Voorbeelden van afzettingen:

• België: tamelijk vette klei (Boom, Waas, Kempen, streek van Kortrijk), diverse leemsoorten (Polders, Limburg, Laag- en Midden-België) en leisteen (Hoog-België en sommige steenkoolgebieden).
• Nederland: rivierklei langs Maas, Waal en Rijn.
  Producenten mengen vaak kleisoorten van verschillende herkomst om een breed gamma aan kleuren, texturen en formaten te verkrijgen.

Voorbereiding van de klei

De voorbereiding bestaat hoofdzakelijk uit kneden en malen enerzijds en mengen en doseren anderzijds. Moderne bewerkingen zijn grotendeels gemachineerd.

Kneden en malen

• Homogeniseren van de kleimassa en toedienen van de plasticiteit die nodig is voor het vormen.
• Verbrijzelen en fijn verdelen van vaste bestanddelen die de structuur nadelig beïnvloeden (bijv. pyrietknollen en kalkluizen).

Mengen en doseren

• Permanent mengen van verschillende kleisoorten om constante kwaliteit van het afgewerkte product te bereiken.
• Toevoegingen om eigenschappen aan te passen:
  • Vermageren van vette klei door zand of gemalen schiefer.
  • Gebruik van zaagmeel of polystyreenkorrels die tijdens bakken vergassen en zo de scherf poreuzer maken.
  • Mangaanerts voor kleurtoepassing.
• Roerinrichtingen zorgen voor een innig en homogeen mengsel, waardoor de klassieke knollenstructuur verdwijnt en dunwandige producten mogelijk worden.
• Tot de voorbereiding behoort ook het constant houden van het optimale vochtgehalte van de kleimassa.

Verdere fasen

Naast winning en voorbereiding volgen het vormen van de baksteen, het drogen, het bakken en de keuring van het eindproduct. De fabricage omvat bovendien verschillende typen steenbakkerijen en aanvullende gegevens over producten en processen, die specifiek per producent kunnen verschillen.