液态水中的水分子排列不规则，凝固后，排列变得规则了，并且产生“氢键”，他是由水分子中的氢原子核与邻近的氧原子中的电子之间相互吸引造成的，正是由于氢键的作用，使得水结冰后膨胀，这与热胀冷缩并不矛盾，冰体在由低温环境变至高温环境时也有膨胀的现象。但是在结冰的过程中冷缩效应与氢键产生的膨胀作用比较是微小的，经过抵消，最终结果是水结冰膨胀，产生膨胀力。这种力归根结底是由氢键作用的，其大小能够由计算得出。建筑物在冬季容易受“冻害”，而且会非常严重，甚至会发生混凝土结构的损坏。所以长石条中的雪水结冰会致使石头破裂，这也是岩石转化为土壤的一个环节。
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