При действующих нормах теплотехнических характеристик стеновых конструкций необходимы материалы с пониженной плотностью и высоким коэффициентом термического сопротивления. К ним относятся ячеистобетонные изделия (пено- и газобетоны, пено- и газосиликаты). При кладке стен из таких материалов на цементно-песчаном растворе с плотностью 1700-1800 кг/м3 возможны дополнительные потери теплоты через "мостики холода", что ухудшает теплотехнические характеристики стеновой конструкции. Расчет показал, что при увеличении средней плотности раствора по сравнению с плотностью стеновых материалов на каждые 100 кг/м3 потери теплоты увеличиваются на 1%.
Поэтому актуальна проблема получения теплых растворов, средняя плотность которых была бы сопоставимой с плотностью высокопористых стеновых материалов, то есть составляла 500-800 кг/м3.
Эти растворы должны иметь соответствующие области применения прочность, долговечность и адгезию со стеновым материалом, а растворная смесь обладать нормируемыми значениями подвижности, водоудерживающей способности, необходимой жизнеспособностью, а также пластической прочностью, достаточной для восприятия нагрузки от вышележащих частей здания в начальный период твердения смеси в кладке.
Кладка в большей степени зависит от прочности стенового материала и в меньшей - от марки раствора. Так, при снижении прочности раствора на одну марку происходит падение прочности кладки всего на 10-15%. Минимальные марки растворов для кладки в различных условиях (от наружных стен при влажности воздуха 60% до подземной кладки при заполнении водой до 80% всего объема пор) для зданий I степени долговечности должны находиться в пределах от М10 до М50. Кроме того, теплые растворы предназначены для кладки малоэтажных зданий из высокопористых стеновых материалов с прочностью 3,5-5 МПа. Исходя из этого, для малоэтажного строительства из мелкоштучных стеновых материалов прочность теплых строительных растворов должна находиться в интервале от 1 до 5 МПа (марки М10-М50).
Наряду с обеспечением необходимой прочности, одной из важных механических характеристик растворной смеси является пластическая прочность, которая увеличивает несущую способность и несжимаемость слоя растворной смеси в процессе кладочных работ.
Установлено, что при использовании существующих турбулентных смесителей и высокоэффективных воздухововлекающих добавок можно снизить среднюю плотность растворов на традиционном заполнителе - строительном песке - с 1600 до 900 кг/м3 и получить растворы с прочностью 0,3-4,9 МПа, что соответствует маркам М4, М10, М25. При этом межзерновые пустоты должны быть полностью заполнены поризованной растворной смесью с обязательной раздвижкой зерен заполнителя, доля которого в системе должна составлять менее 3,5 частей по объему от вяжущего, а дополнительно созданная пористость - не менее 37,5%.
Дальнейшее уменьшение плотности строительных растворов возможно за счет применения высокоэффективных воздухововлекающих добавок и специального смесительного оборудования, например парогенератора. Подобного эффекта можно добиться при использовании пористых заполнителей и поризации цементного камня на действующих турбулентных смесителях. Однако наиболее действенным способом будет одновременное использование пористых заполнителей с рациональным гранулометрическим составом и поризацией цементного теста, которым будут заполняться межзерновые пустоты.
При совместном применении пористых заполнителей и воздухововлекающих добавок при приготовлении теплых растворов свойства растворов существенно меняются в зависимости от фазового и гранулометрического составов, характера поверхности зерен заполнителя и структуры пористости зерна, влияют также прочность и деформативность зерен, взаимосвязь образующейся при воздухововлечении поровой структуры цементного камня и заполнителя.
