Baksteen

De eerste sporen van baksteen dateren van enkele duizenden jaren geleden, ergens in Mesopotamië. De verschillende productiestappen zijn sindsdien niet fundamenteel veranderd: van kleiwinning en -voorbereiding, via vormen en drogen naar het uiteindelijke bakken van baksteen. Dit blijven de vijf belangrijkste stappen in het productie-proces.

Het is vanzelfsprekend dat de productietechnieken enorm zijn geëvolueerd sinds de periode waarin het productieproces vooral handenarbeid vergde. Tegenwoordig is alles gemechaniseerd en wordt het proces tijdens de gehele productielijn gecontroleerd en beheersbaar gemaakt met behulp van een computer. De producten worden gecertificeerd en de technische productkwaliteit is van topniveau.

Inmiddels heeft de baksteenindustrie ook de ‘duurzaamheidsgedachte’ volledig geïntegreerd in de productie en het product. Behoud van de kwaliteit van het leefmilieu heeft dus in meervoudig opzicht voortdurend de aandacht.

Hieronder volgt een overzicht van de verschillende, gebruikte technieken in elk stadium van het productieproces, waarbij tevens enkele milieuaspecten worden genoemd.

Fabricage van baksteen

• Stap 1 de kleiwinning
  Gedurende eeuwen werd de klei lokaal gewonnen en produceerde de baksteenfabrikant enkel ‘lokale bakstenen’. Op deze wijze kreeg men altijd bakstenen van dezelfde kleur, bepaald door de mineralogische samenstelling van de lokale klei. Tegenwoordig werkt men anders. Elke baksteenfabrikant wil beschikken over een breed gamma aan kleuren, texturen en formaten. Als antwoord op deze tendens worden kleisoorten van verschillende herkomst gemengd met de lokale klei. Dit vraagt om het spaarzaam omgaan met de schaars wordende voorraden aan primaire grondstoffen. Het grote voordeel van baksteen is, dat het geheel van de ontgonnen hoeveelheid primaire grondstof terug te vinden is in het eindproduct … van 1 m3 klei maakt men 1 m3 baksteen! Men kan zelfs besparen op het gebruik van primaire grondstoffen dankzij de toevoeging van bepaalde natuurlijke toeslagstoffen, zoals schisten die dezelfde mineralogische samenstelling hebben, waardoor men de klei kan ‘vermageren’.Daarnaast wordt de impact op het landschap door de winning van klei opgenomen in de ontgrondingsvergunning. De baksteenfabrikanten zijn verplicht om te voorzien in een herinrichting van het gebied na het beëindigen van de winning. In de praktijk leidt dit ter plaatse tot veel nieuwe natuur.
• Stap 2 de voorbereiding van de klei
  De voorbereiding van de primaire grondstof bestaat uit de volgende bewerkingen: doseren en mengen van klei, water en eventuele natuurlijke toevoegstoffen, bijvoorbeeld zand om de klei ‘af te mageren’, metaaloxiden die een specifieke kleur geven aan de baksteen, etc.; kneden en malen.Voor het verkrijgen van een homogeen kleimengsel met de gewenste plasticiteit voor de volgende stappen in het productieproces moet men rekening houden met de vervormbaarheid, het gedrag tijdens het drogen en het bakken, de mineralogische samenstelling, de porositeit en de mechanische sterkte.
• Stap 3 het vormen van de baksteen
  In de grof- ofwel bouwkeramiek (baksteen, dakpannen en tegels) gebeurt de vormgeving nagenoeg machinaal. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen vormgeving in een mal (handvorm- en vormbakstenen) en vormgeving door extrusie (strengpersstenen). Bij de vormgeving worden de mallen nat gemaakt, met zand bestrooid en vervolgens met het kleimengsel gevuld. De mallen worden na het vormen, gereinigd met water en opnieuw gebruikt. Het spoelwater wordt over het algemeen in een interne kringloop hergebruikt. Deze manier van werken beperkt het waterverbruik en vermijdt elke vorm van waterverontreiniging.Het kleioverschot van het vormgevingsproces wordt weer ingezet in de grondstofvoorbewerking, zodat bij de vormgeving in principe geen primaire grondstoffen verloren gaan.
• Stap 4. Drogen van de vormelingen
  Het drogen van de gevormde stenen (vormelingen genaamd) vindt plaats in droogkamers. De temperatuur en de vochtigheidsgraad worden met precisie geregeld in elk stadium van het droogproces. Tijdens het droogproces verdampt het water uit de stenen, soms wel 0,3 liter per steen. Het energieverbruik is in dit stadium gering doordat de warme lucht, afkomstig van de afkoelingszone van de tunneloven, intern wordt hergebruikt.
• Stap 5. Het bakken van baksteen
  Het bakken gebeurt in drie fasen volgens een bakcurve specifiek voor het type klei en het beoogde resultaat.De eerste fase is het doorlopen van een opwarmingszone tot ongeveer 800°C. Deze wordt gevolgd door de sinteringsfase, de eigenlijke bakfase; de kleimassa ondergaat een reeks van chemische en fysische veranderingen die ervoor zorgt dat de keramische verbindingen gevormd worden. Als laatste volgt de afkoelingsfase. Een bakcyclus duurt gemiddeld 2 tot 3 dagen.Het eindproduct heeft na het bakproces zijn gewenste eigenschappen, zoals druksterkte, porositeit, vorstbestendigheid, poriënvolume en waterabsorptie. Producten die na het bakken ten gevolge van scheuren, breuk of andere oorzaken ongeschikt zijn voor verkoop, kunnen na vermaling opnieuw ingezet worden als grondstof. Op deze wijze gaat geen productie-uitval verloren.De ovens die het meest gebruikt worden, zijn tunnelovens. Ze laten een continue productie toe. Een tunneloven kan wel 210 m lang zijn en 5 m hoog. De productie van baksteen vereist een bepaalde hoeveelheid energie om de temperatuur in de bakoven boven de 1000°C te krijgen. De laatste dertig jaar verminderde het energiegebruik met ongeveer 30%. Dit is te danken aan het voortdurend investeren, aan het ontwikkelen van steeds betere droogovens en moderne bakovens, aan het optimaliseren van de energetische efficiency en aan het automatiseren van het productieproces. Daarnaast wordt meestal aardgas als brandstof toegepast; een schone energiebron en daardoor het minst belastend voor ons milieu.

  Het bakproces brengt overigens een luchtuitstoot met zich mee, waarvoor grenswaarden door een strenge reglementering zijn opgelegd. De stof- en gasvormige emissies zijn onderworpen aan regelmatige metingen door erkende instellingen; de samenstelling van de rookgassen wordt geanalyseerd. Het zijn uitsluitend de in de primaire grondstof aanwezige bestanddelen die de schoorsteen verlaten. De emissienormen worden behaald door de toepassing van de best beschikbare technieken. De baksteenindustrie zet alles in het werk om de hinder tot een minimum te beperken, zowel op lokaal als op wereldniveau. Een voortdurende verbetering van de beschikbare technieken laat enerzijds toe, de energie op een meer rationele wijze te gebruiken en anderzijds de uitstoot te verminderen.

  Tenslotte krijgen de bakstenen na het bakproces de gelegenheid om af te koelen, waarna ze worden gepalletiseerd en eventueel ingepakt in krimp- of wikkelfolie. De bakstenen worden op het tasveld geplaatst in afwachting van het transport naar afnemers. Er wordt bewust gestreefd naar een minimale hoeveelheid verpakkingsmateriaal in verband met de doelstellingen in het Verpakkingenconvenant III. Bakstenen laten zich in principe prima verplaatsen en opslaan als onverpakte (deelbare) 12-voets pakketten. Er zijn afnemers die de stenen om uiteenlopende redenen graag verpakt aangevoerd zien worden en ook dat kan worden verzorgd; want hoe meer bakstenen in gevels worden verwerkt, hoe mooier Nederland wordt.
  Bron: KNB