天然石材在实际使用过程中常常受到来自外界环境的影响，空气中的化学分子、水汽和粉尘等都能通过石材表面的孔隙渗入石材内部，然后与石材构成成分中的不稳定物质发生物理及化学反应，最终导致石材病症的出现。除了锈黄、水斑、油斑、返碱结晶等常见病症之外，石材还有一种地域性较强的疾病——石材冻融。

    天然石材表面的毛细孔有极强的吸附力，空气中的水分子极容易被吸附储存在孔隙里，当温度快速下降至凝固点便开始结冰，体积也随之膨胀撑破石材孔隙，最终导致石材碎裂，这便是石材冻融现象。石材冻融病症大多出现在秦岭淮河以北的地区，这些地区冬季气温长时间处于0℃以下的凝固点。

水分子结构示意图

    根据现代物理学知识，一般物体内的粒子运动会随着温度变化而变化，当温度上升时，粒子的运动速度加快，物体体积膨胀；当温度下降时，粒子的运动速度减缓，物体体积则会收缩，我们将这种现象简称为“热胀冷缩”。但是，构成水的水分子运动却正好与一般粒子相反。

    水分子在高温状态下会呈流动型独立运行，也就是我们常说的液态水。当温度降低至凝固点时，水分子会呈较为松散的三维图样排列，这种结构空隙大，密度反而较低。有科学实验成果表明，水固化成冰之后体积会膨胀1.11倍，即100立方米的水在凝结成冰之后体积会膨胀至111立方米，所以残留在天然石材孔隙中的水分子遇冷凝结成冰之后体积出现一定程度的膨胀导致石材孔隙被迫撑大，然后水顺着撑大的孔隙继续渗入，在低温下又出现膨胀现象，如此反复多次之后，石材的结构被完全撑破，表面出现严重裂缝。

    治疗和预防石材冻融的方法其实非常简单，水和低温是冻融病症产生的根本原因，只要对石材进行适当的养护阻止水汽进入孔隙内，或者保证石材处于适宜的安装环境就可以从根本上防治石材冻融病害。