С целью выработки научно обоснованного подхода к нормированию теплотехнических свойств керамического кирпича и камня был проведен комплекс экспериментальных и теоретических исследований. В климатической камере на фрагментах стен с последующей постановкой задачи на ЭВМ исследовалось влияние размеров пустот в кирпичах, количество попавшего в пустоты раствора на теплозащитные свойства стен. На интерферометре исследовался теплообмен в воздушных прослойках. Определялась рациональная ширина и высота пустот в кирпичах и камнях.

Фрагменты стен для исследований были изготовлены из красного кирпича завода, работающего на импортном оборудовании. Кирпичи и камни применены с шириной пустот 12; 16; 20 мм. Плотность кирпичей составляла 1275—1322 кг/м3, пустотность — 31—34 %. Плотность черепка — от 1965 кг/м³ до 2003 кг/м³. Размер фрагментов стен составлял 1,8 м x 1,8 м x 0,38 м. Кладка выполнялась квалифицированным каменщиком на сложном цементно-известково-песчаном растворе плотностью 1900 кг/м3 в соотношении 1:0,1:4,8 с осадкой конуса 8-9 см. В качестве вяжущего применялся цемент марки 400.

Из-за частичного заполнения пустот расход раствора на 1 м³ кладки при ширине пустот в кирпичах 12; 16; 20 мм составил соответственно 0,3 м³; 0,31 м³; 0,32 м³, что превысило на 30,4 %, 34,8 % и 39,1 % расход раствора на возведение стены из полнотелого кирпича, равный 0,23 м3.

В 1 м2 стены из керамического камня высотой 138 мм в два раза меньше горизонтальных растворных швов. Высота пустот, не заполненных раствором, составляет 9—10 см, что в 4—5 раз больше, чем в кирпичах. Наличие в кладке из камня более высоких пустот, с меньшей интенсивностью конвективного теплообмена воздуха в них по сравнению с невысокими в кирпичах, обеспечили более высокие теплозащитные свойства фрагментов стен из камня.

Причина низких теплозащитных свойств кладок из пустотелого красного кирпича и камня заключается еще и в том, что при устройстве пустот с целью сохранения марки кирпича, соответствующей полнотелому, технологи повышают плотность черепка. В данном случае, чтобы получить марку 150, ее повысили с 1800 до 2000 кг/м³.

Таким образом, наличие в пустотах кладки излишнего раствора в сочетании с керамическими диафрагмами повышенной теплопроводности и конвекция воздуха приблизили теплозащитные свойства стен из пустотелого кирпича к теплозащитным свойствам стен из полнотелого кирпича плотностью 1800 кг/м³, изготовленного на отечественном оборудовании.