Het creëren van een waterdicht karakter begint bij de beheersing van de porositeit tijdens het bakproces of via een secundaire behandelingsfase. Sintering is hierbij een sleutelbegrip. Door klei bij extreem hoge temperaturen te stoken, versmelten de minerale deeltjes tot een glasachtige, dichte matrix. De capillaire werking wordt zo fysiek geminimaliseerd. Bij de alternatieve methode, het hydrofoberen, passeren de reeds gebakken stenen in de fabriek een benevelingsinstallatie of een dompelbad. Hierbij trekt een vloeistof op basis van silanen of siloxanen enkele millimeters diep in de schil van de steen. De oppervlaktespanning verandert fundamenteel. Waterdruppels rollen simpelweg van het oppervlak.
De verwerking op de bouwplaats stelt specifieke eisen aan de interactie tussen steen en mortel. Omdat de steen geen water uit de specie zuigt, blijft het aanmaakwater volledig in de mortel aanwezig. Traditionele mortels zouden leiden tot 'drijvende' stenen. De stabiliteit van de vers gemetselde muur komt dan in het gedrang. Men past daarom mortels toe met een hoge waterretentie en specifieke toeslagstoffen die de hechting zonder capillaire zuiging garanderen. Het metseltempo ligt vaak lager. De specie moet immers voldoende tijd krijgen om aan te stijven zonder de hulp van de absorberende werking van de baksteen. Voegwerk vindt dikwijls plaats in één werkgang via de doorstrijk-methode. Dit voorkomt dat later aangebrachte voegmortel slecht hecht op de waterafstotende flanken van de voeg.
Sinterstenen vormen de natuurlijke topklasse als het gaat om dichtheid. Gebakken op extreme temperaturen tot de klei bijna vloeibaar wordt en de poriën dichtvloeien. Het resultaat is een steen met een extreem lage porositeit die nauwelijks water opneemt. We noemen dit ook wel klinkers. Ze zijn keihard. Gehydrofobeerde stenen daarentegen zijn vaak 'gewone' bakstenen die na het bakproces een behandeling met silanen of siloxanen hebben ondergaan. Ze zien eruit als een normale steen, maar water krijgt geen grip op het oppervlak. De druppels rollen er simpelweg vanaf. Water parelt af.
Er bestaat een wezenlijk verschil tussen een intrinsiek dichte steen en een behandelde variant, waarbij de laatste vooral steunt op een chemische barrière die na decennia aan kracht kan inboeten. Geglazuurde bakstenen bieden een andere benadering. Hierbij wordt een glasachtige smeltlaag op de zichtzijde aangebracht, wat een absolute barrière vormt tegen vloeistoffen, hoewel de achterzijde vaak nog wel dampopen blijft voor de constructie.
In de praktijk spreken vakmensen liever over de IW-klasse, wat staat voor de Initiële Wateropname. Een steen uit klasse 1 wordt omschreven als 'zeer weinig zuigend'. Dat is de technische realiteit achter de term waterdicht. Het gaat niet om een hermetische afsluiting zoals bij plastic, maar om het beheersen van de capillaire zuiging om vervuiling, zoutuitbloeiingen en vorstschade effectief te voorkomen. Soms wordt de term 'niet-zuigende steen' gebruikt. Dit is een waarschuwing voor de metselaar. De mortel moet namelijk specifiek zijn aangepast op het gebrek aan zuigkracht van de steen om hechting te garanderen.
Een hagelwitte gevel in een drukke binnenstad waar uitlaatgassen en fijnstof vrij spel hebben. Bij een conventionele steen zou vervuiling zich binnen enkele seizoenen diep in de poriën nestelen, maar door de hydrofobe laag blijven de vuildeeltjes op het oppervlak liggen en spoelen ze bij de eerstvolgende regenbui weg. De gevel reinigt zichzelf. Je ziet het effect direct na een bui: de stenen drogen vrijwel onmiddellijk op terwijl de voegen nog donker kleuren van het vocht.
De onderzijde van een gevelvlak, direct boven de maaiveldlijn. Hier staat het metselwerk bloot aan opspattend water en de agressieve inwerking van strooizout tijdens de wintermaanden. Een gesinterde klinkersteen biedt hier uitkomst. Geen capillaire opname betekent geen transport van schadelijke zouten naar de binnenzijde van de steen, waardoor vorstschade en afschilfering uitblijven. Het is de dichte matrix die de steen beschermt.
Op de steiger merk je de eigenschappen van de waterdichte baksteen aan de stabiliteit van de muur tijdens het optrekken. Een metselaar die probeert te werken met een te vloeibare mortel op een klasse 1 steen ervaart het beruchte 'drijven'. De steen weigert het vocht uit de specie op te zuigen. De specie blijft slap. Het resultaat is een muur die uit het lood zakt als er te veel lagen tegelijkertijd worden gezet. Hier herken je de vakman aan de aangepaste mortel met hoge waterretentie.
NEN-EN 771-1 vormt de ruggengraat voor de specificatie van bakstenen. Hierin zijn de spelregels voor wateropname vastgelegd. Het gaat niet om vage termen. De norm definieert de Initiële Wateropname (IW-waarde) via een gestandaardiseerde proef. Een steen ligt zestig seconden in een bak water. Het gewichtsverschil is de maatstaf. Voor een 'waterdichte' baksteen is klasse 1 het ijkpunt. Dit wordt technisch omschreven als 'weinig zuigend'. Fabrikanten moeten deze prestaties vastleggen in een Declaration of Performance (DoP). De CE-markering op de pallet is geen decoratie. Het is de wettelijke garantie dat de steen voldoet aan de opgegeven waarden voor porositeit en vorstbestendigheid.
Het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) stelt functionele eisen aan de waterdichtheid van de gebouwschil. De gevel moet vocht van buiten weren. Eurocode 6, oftewel NEN-EN 1996, vertaalt dit naar de praktijk van het metselwerk. Het stelt eisen aan de duurzaamheid in specifieke milieuklassen. Denk aan de blootstelling aan zware regen of zoute zeelucht. BRL 1007 is de nationale invulling voor Nederland. Hierin worden de parameters voor de KOMO-kwaliteitsverklaringen aangescherpt. De relatie tussen steen en mortel is hierbij cruciaal. Een steen met een extreem lage wateropname vereist volgens deze richtlijnen een mortel met aangepaste waterretentie om de constructieve integriteit te waarborgen. Geen hechting betekent geen stabiliteit.
Vroeger was waterdichtheid een kwestie van geluk en sorteerwerk. In de archaïsche veldhovens, waar de hitteverdeling verre van uniform was, ontstonden stenen die door de extreme hitte nabij het vuur bijna vloeibaar werden en hun poriën verloren. Deze toevalstreffers, de klinkers, waren de enige echt 'waterdichte' opties. Men sorteerde ze handmatig op kleur en klank. Een heldere ring betekende een dichte structuur. De rest was simpelweg te poreus voor kritisch werk.
De Industriële Revolutie bracht de ringoven van Hoffmann. Hiermee nam de controle over de temperatuur drastisch toe. De productie van dichte bakstenen voor waterbouwkundige werken, zoals sluizen en kademuren, werd eind negentiende eeuw eindelijk standaardiseerbaar. Pas in de tweede helft van de twintigste eeuw verschoof de focus naar chemische modificatie. De opkomst van siliconenverbindingen en later siloxanen maakte het mogelijk om poreuze esthetische stenen kunstmatig waterafstotend te maken. Waar men voorheen vertrouwde op brute hitte en specifieke kleisamenstelling, introduceerde de chemische industrie een onzichtbare schil. Het is een evolutie van fysieke sintering naar moleculaire manipulatie. Vandaag de dag is de 'waterdichte' steen geen bijproduct meer, maar een exact geformuleerd bouwcomponent.