Baksteen

duimnael|Dekoratiewe skoorstene van Tudorstene, Hampton Court-paleis, Engeland
duimnael|'n Binnehof in Jemen

'n Baksteen is 'n tipe steen wat van gebakte klei gemaak word en as boumateriaal dien, hoewel deesdae ook baksteen van vliegas vervaardig word. Die gebruik van bakstene, of ongebakte kleistene, is oeroud en dateer terug na die eerste beskawings toe. Baksteen is deur die geskiedenis gebruik om van die sterkste en langsblywende strukture te bou. Bakstene word gewoonlik bo-op mekaar geplaas en vasgemessel met sementbry of 'n ander messelbindstof, om mure en ander permanente bouwerke te vorm. Deesdae word bakstene in standaardgroottes op industriële skaal vervaardig. 

 Geskiedenis 

Bakstene is 'n gewilde medium vir die bou van geboue, en voorbeelde van steenwerk dateer uit die antieke geskiedenis so ver terug as die Bronstydperk. Die eerste weergawes van die baksteen was ongebakte modder- of kleistene wat in die son uitgedroog is. Sulke tipe steen is al teen 7500 v.C. in Mesopotamië en in die Indusvallei gebruik. Deur die gedroogte stene in oonde te bak, word die los kleikorreltjies tot 'n soliede stuk keramiek omvorm. Hierdie tipe steen word dan 'n baksteen genoem, en is baie sterker en meer verweerbestand as die rou ongebakte stene. Die oudste baksteen uit Mesopotamië en die Indusvallei dateer vanuit ongeveer 5000 v.C., alhoewel dit eers teen omtrent 3000 v.C. was dat dit op groot skaal as boumateriaal gebruik is. Aanvanklik is die stene met die hand gemaak en redelik onreëlmatig gevorm, maar daar is mettertyd van 'n bakvorm gebruik gemaak, wat gesorg het dat die stene almal rofweg dieselfde afmetings en vorm het.

Die vuurbaksteenaansig van die ziggoerat van antieke Dur-Kurigalzu in Irak dateer uit 1400 v.C., en die baksteengeboue van antieke Mohenjodaro in Pakistan is ongeveer in 2600 v.C. gebou. Veel ouer voorbeelde van steenwerk met gedroogde (maar nie gevuurde) bakstene is in ou plekke soos Jerigo op die Wesbank, Catal Hüyük in Anatolië, en Mehrgarh in Pakistan gevind. Hierdie strukture oorleef uit die Steentydperk tot vandag toe.

In Europa is baksteen vir die eerste keer deur die Romeine op grootskaal aangewend. Na die val van die Romeinse Ryk, raak die baksteen vervaardiging- en boutegnieke egter in onbruik in die Noorde van Europa. In die Suide, en veral in Italië was dit egter nog 'n gewilde boumetode. Dit is eers in die twaalfde eeu dat bakstene weer in die Noorde gebruik is, nadat monnike die tegnologie versprei het. In die Nederlande is daar in daardie tyd dan ook van ‘kloosterstenen’ of ‘kloostermoppen’ gepraat, terwyl daar na bakstene as 'papesteen' in Wes-Vlaandere verwys is. 

Die gebruik van baksteen neem sterk toe gedurende die laat Middeleeue, deels te danke aan die feit dat houthuise toenemend in die stede verbied is vanweë hulle brandgevaar. Deur bakstene vir kerke en ander belangrike geboue te gebruik, het die baksteengotiek tot stand gekom. Baie van hierdie kerke staan vandag nog, soos die Katedraal van Roskilde in Denemarke uit die twaalfde eeu, en die Sint-Marthinuskerk in Landshut in Duitsland. Bakstene was veral gewild in die omgewings waar daar nie natuurlike steen voorgekom het nie, soos in die Nederlande en die gebied rondom die Baltiese See. Die hoë koste van vervoer in daardie dae het beteken dat die stene so naby as moontlik aan die uiteindelike bouplek vervaardig is.

 Vervaardiging 
duimnael|'n Stapel bakstene
Die vervaardiging van bakstene bestaan uit 'n aantal stappe. Die klei word eers uit die grond gehaal in 'n kleiput of kleigroef, dan word dit tot die regte vorm verwerk voordat dit gedroog en uiteindelik gebak word. Die samestelling van bakstene is by benadering:

1.Sand (Silika)– 50% tot 60% per massa
2.Klei (Alumina)– 20% tot 30% per massa
3.Kalk – 2 to 5% per massa
4.Ysteroksied– ≤ 7% per massa
5.Magnesiumoksied – minder as 1% per massa

 Grondstowwe 
duimnael|180px|Straat wat met bakstene uitgelê is
Sand en klei vorm die belangrikste grondstowwe, en die baksteenvervaardiging begin met hulle ontginning. Sand is geredelik beskikbaar, en maklik om te myn. Klei is ook volop, en word uit kleigroewe gegrawe. In die verlede is hierdie werk met die hand met pikke en grawe gedoen, maar deesdae is alles gemeganiseerd. Die sand word gewas en organiese materiaal word verwyder. Die klei word vir 'n ruk lank opgestapel en laat lê, sodat die organiese materiaal kan vergaan. Dit is belangrik dat daar geen organiese materiaal oorbly nie, aangesien sulke materiaal gasse sal vrylaat wanneer die stene gebak word, en sodoende lugborrels in die steen veroorsaak of hulle selfs laat kraak.

 Vorm 
Die klei en sand en ander bestanddele word saamgemeng, en water word moontlik toegevoeg sodat die mengsel die regte plastisiteit verkry. Hierdie kleimengsel word dan in steenvorms gedruk om die rou kleistene te vorm. Daar is verskillende prosesse waarmee die vorming gedoen kan word. In die stywemodder proses word droërige klei deur middel van 'n draaiende skroef deur 'n reghoekige gat geforseer. Dit produseer 'n lang aaneenlopende kleistaaf, wat dan in die regte steenlengtes opgesny word. In die sagtemodder proses word nat klei in gietvorms gegiet. In die droogdruk proses word klei wat amper droog is onder groot druk in die steenvorms ingeforseer.

 Uitdroog en bak 
duimnael|Betonblokke
Dit is belangrik dat die bakstene droog is wanneer hulle gebak word, want enige water in die steen sal stoom vorm teen die hoë baktemperature, en die baksteen laat bars. In moderne steenbakkerye word die stene in droogkamers of droogtonnels oor 'n periode van 2 tot 4 dae uitgedroog. In die verlede is dit in die opelug gedoen, en dit het baie langer geneem. Dit was nie ongewoon om tot drie weke te wag nie.

Na die drogingsproses is die bakstene gereed om gebak te word. Dit is belangrik dat die temperatuur in die oond stadig styg, sodat die hele baksteen warm kan word. Indien dit nie gebeur nie kan die buitekant reeds gebak wees terwyl die binnekant steeds minimale hoeveelhede water bevat (die uitdrogingproses is nooit 100% doeltreffend nie), wat daartoe kan lei dat die baksteen ontplof weens die hoë stoomdruk binne-in. Die finale baktemperatuur is tussen 900 en 1100 grade Celsius, afhangend van die tipe kleisoort, en duur tussen 24 en 72 uur. Teen hierdie hoë temperatuur verglas die sand- en kleikorrels, en vorm hulle 'n soliede steen. Die afkoelingsproses moet ook baie stadig geskied sodat die buitekant nooit baie kouer as die binnekant van die steen is nie. As die temperatuurverskil te groot is sal daar spanning in die steen opbou wat dit kan laat kraak (dit word termiese skok genoem). 

 Messelwerk 
Messelwerk is steenwerk wat deur 'n messelaar geproduseer word, deur die gebruik van bakstene en sementbry. Ry-op-ry stene - gange genoem - word in opeenvolgende lae bo-op mekaar gelê om baksteenmure en ander strukture te bou. Wanneer die lengtesy van die steen na buite wys, word hy 'n stryksteen genoem, en wanneer sy kort sy na buite wys word hy 'n kopsteen genoem. 

duimnael|400px|Gekoördineerde afmetings
Dele van messelwerk sluit bakstene, beddens en voeë in. Die bed is die klei waarop 'n baksteen gelê word.Nicholson, p. 166. "BED.—The under-surface of bricks when laid in any kind of work." 'n Voeg is 'n vertikale las tussen enige twee bakstene en word gewoonlik - maar nie altyd nie - opgevul met sementbry.

Die afmetings van hierdie dele word gewoonlik gekoördineer sodat twee langsmekaargeplaasde bakstene (slegs geskei deur die breedte van 'n voeg) en die totale breedte identies is aan die lengte van 'n enkele baksteen dwars bo-op hulle gelê.

'n Voorbeeld van 'n koördineringsisteem wat algemeen gebruik word vir bakstene in die Verenigde Koninkryk is soos volg:
 Stene met afmetings van 215 mm x 102,5 mm × 65 mm;
 Daghabeddens en voeë van 'n eenvormige 10 mm. 

In hierdie geval werk die koördinering van die neerlê korrek, omdat die lengte van 'n een baksteen (215 mm) gelyk is aan die totaal van die breedte van 'n baksteen (102,5 mm) plus 'n voeg (10 mm) plus die breedte van 'n tweede baksteen (102,5 mm). Daar is egter nog baie ander steengroottes wêreldwyd, en baie van hulle gebruik dieselfde koördineringsbeginsel.

 Oriëntasie van bakstene 
duimnael|350px|Ses verskillende steenliggings
'n Gelegde baksteen word klassifiseer op grond van hoe dit gelê is, en hoe dit vertoon met betrekking tot die voorkoms van die finale muur.
Stryker
'n Baksteen plat gelê met sy lang, platkant blootgestel.John Houghton. A Collection for Improvement of Husbandry and Trade. 1693. Issue 74. Published by Randal Taylor near Stationers-Hall. London. "A Brick-wall of a Foot and half thick is commonly made by Stretchers and Headers"
Kopsteen
'n Baksteen plat gelê met sy smal kopkant blootgestel. 
Soldaat
'n Baksteen vertikaal gelê met sy lang sykant blootgestel.Whitney Clark Huntington. Building Construction. Types of Construction, Materials, and Cost Estimating. New York: Wiley. London: Chapman & Hall. 1929. Page 130. "Belt courses and flat arches may be formed of brick[s] set on end with the narrow side exposed. Such bricks are called soldiers."
Matroos
'n Baksteen vertikaal gelê met die breë gesig van die baksteen blootgestel.Sovinski, p. 43. "Those brick positions oriented in a horizontal alignment are called stretcher, header, rowlock stretcher, and rowlock. A rowlock stretcher is sometimes called a shiner. The two corresponding vertical orientations are the soldier and sailor positions."
Sluiter
'n Baksteen op sy lang smal kant gelê met die kopkant van die baksteen blootgestel.Samuel Y. Harris. Building Pathology. Wiley. New York. 2001. Page 212. "The short face, or the end laid horizontally, is a header; laid vertically, a rowlock."
Sluiterstryker
'n Baksteen op sy lang smal kant gelê met die breë gesig van die baksteen blootgestel.Sovinski, p. 43. "Those brick positions oriented in a horizontal alignment are called stretcher, header, rowlock stretcher, and rowlock. A rowlock stretcher is sometimes called a shiner."

 Sny van stene 
Messelaars se praktyk om eerder volgrootte bakstene te benut waar moontlik, gee aan steenwerk sy maksimumsterkte. In die onderstaande diagramme, is so 'n ongesnyde volgrootte baksteen soos volg gekleur:

Soms moet 'n baksteen gesny word om in 'n gegewe ruimte te pas, of om die regte vorm aan te neem om 'n spesifieke doel te vervul, soos om die oorslag aan die begin van 'n verband te vorm.Charles F.Mitchell. Building Construction. Part 1. First Stage or Elementary Course. Second Edition—Revised. Published by B.T. Batsford, 52 High Holborn. 1889. Page 22. In sommige gevalle word hierdie spesiale vorms of groottes vervaardig. Die onderstaande diagramme toon 'n paar snitte wat die algemeenste gebruik word vir die vorm van 'n oorslag, en is soos volg gekleur:

Ander minder dikwels gebruikte snitte is die volgende:

 Verband 
Die patrone waarvolgens die bakstene neergelê word om 'n muur te vorm, word die verband van die messelwerk genoem. Die verband is belangrik omdat die bakstene nie net in rye bo-op mekaar geplaas moet word nie. 'n Byna universele reël in messelwerk is dat voeë nie vertikaal in lyn mag wees in enige twee opeenvolgende rye nie, aangesien dit die muur sal verswak.

In plaas daarvan kan mens die muur baie verstewig deur 'n goeie verband te kies. Daar is klomp verskillende tipes verbande, soos die strykverband, Vlaamse verband en die Engelse verband.  "Bakstene is Bak"

'n Tweede praktyk wat veral waargeneem word in ouer voorbeelde van messelwerk, is die bou van mure wat dikker is as die wydte van enige van sy individuele bakstene. In sulke gevalle, word 'n paar van die bakstene goed saamgebind in die diepte van die muur. Byvoorbeeld, as 'n muur wat 'n oos-weslyn beskryf onder konstruksie is, dan sal bakstene wat noord-suid gerig is ingebou kan word in die breedte van die muur. Die lengte strek oor twee breedtes van baksteen en bind die messelwerk op die transversale vlak. Histories was dit die mees algemene metode vir die saamsnoer van mure se dwarskragte.

 Gange van gemengde strykers en kopstene 

 270px  283px  310px Vlaamse verband Monnikverband Sussexverband

 Twee of meer strykergange per kopsteengang 
 270px 270px  270px Engelse tuinmuurverband Skotse verband Amerikaanse verband

 Verwysings 

 Bronne 

 Hierdie artikel maak gebruik van materiaal in die Nederlandse en Engelse Wikipedias.

 Sien ook 
 Baksteengotiek

Kategorie:Boumateriale