Большое разнообразие природно-климатических и геологических условий на территории России, значительные колебания температур в течение года определяют применение специальных методов производства каменных работ при отрицательных температурах, в условиях сухого жаркого климата и в районах с повышенной сейсмической опасностью.
Одним из компонентов кладочных растворов является вода, обладающая способностью при отрицательной температуре переходить в твердое состояние — лед, увеличиваясь при этом в объеме на 9%, а в условиях сухого жаркого климата — быстро испаряться.
Замерзание воды приводит к прекращению процессов твердения цементных растворов, их разуплотнению за счет образования ледяных линз в швах кладки. В период оттаивания раствора его прочность снижается до нуля и происходит осадка кладочных швов и всей кладки.
Прочность раствора после оттаивания восстанавливается неполностью, особенно если замерзание раствора произошло в раннем возрасте до набора им определенной прочности.
Прочность раствора, после которой замораживание кладки уже не сказывается отрицательно на ее конечной прочности, называется критической. Она составляет примерно 20% расчетной прочности.