建築物材料為何失效？
本小節分為三個部分：
1 力
2 熱
3 水
3.1 水：水是什麼？
3.2 蒸氣形式的水
3.3 冷凝、蒸發、飽和及相對濕度
3.4 什麼是透氣性材料？
3.5 液態水
3.6 毛細管現象
3.7 吸濕與乾燥
3.4 什麼是透氣性材料？
水蒸氣的運動
所有的運動最終都是趨向於平衡的——趨向於他們最穩定的狀態，在這個狀態下，所有的力都互相制約。在自由的空氣當中，水分子會從高氣壓的方向往低壓的方向走，最終他們的壓力會趨向一致。
與自由空氣相反的是，建築材料裡面，外部空氣的壓強幾乎沒有作用。水蒸氣進入了材料的空隙後，驅動他們的力主要來自於自身的動能、摩擦力、還有電的吸引力和排斥力，就如我們之前說過的，水分子是具有極性的分子，他會受到電荷影響。在多種影響下，他們的運動是隨機的。如果一個透過性的材料越疏鬆多孔，進去的粒子就越會把他們的能量消耗在裡面，就越容易冷凝在材料中。
只需要幾個毫米的深度，材料內外便是兩個世界。進入到材料深處的分子，不會受外界的空氣影響，而只會像深入到溶洞中的探險家一般，全憑藉自己的意志行事。就算在這個材料外部施加再大的壓力，裡面的分子也幾乎感受不到。如果要做加速透過的實驗，要採用真空泵對抽，或者增加巨大的液壓，才能有效果。
多孔和透過性的材料
如果一種材料由固態的材質組成，並且內部有很多空隙或者孔洞，我們就叫它多孔材料。
我們要注意的是，多孔的材料不一定是透過性好的材料。必須是液態或者氣態的分子能夠通過其中的孔洞，穿透這個材料，我們才說這個材料透過性好。也就是說，至少要有一部分的孔洞在這個材料當中是頭尾相連的，並且能夠連接各個表面。這樣，孔洞之間產生了讓分子通過的路徑。一個材料的透過性和他自身的物理和化學性能相關，同樣也跟透過他的液體或氣體有關。
在建築修復當中，最常見的就是液態水和氣態水。所以我們說的透過性，也就常常等於透氣性和透水性。
具體而言，材料當中的通道的密集程度、寬度、盤曲程度，都會影響到分子的通過，還有很多微觀物理和化學反應可能會在裡面發生。更有甚者，這些通道當中可能會有一些可溶鹽，或者吸水膨脹的黏土之類的物質，讓這個過程變得更複雜。
在實驗室當中，測定材料的透過性有不同的辦法。有較為宏觀的實驗方法，就是把材料做成薄片狀，在一邊放上水，觀測每天水透過材料蒸發的量。不過這樣的方法比較粗糙，實驗誤差難以避免。也有微觀的實驗方法，就是泵壓有色的溶液通過材料，然後切片觀察其中的通道。也有一些做法是做很薄的二維切片，兩邊用玻璃夾緊，這樣還可以看到溶液通過時的速度和景象。
許多建築材料，比如石材或者磚，都是由多種不同礦物質組成，它們的孔洞型態和透過性各有特點。
有一些材料表面看似不吸水，但是透過性很好，那是因為不吸水的礦物中間有透水的材料，形成了通道；
有一些材料表面看似吸水，但是透過性很差，那是因為吸水的顆粒相互獨立，它們之間有不吸水的材質阻隔，水透不到裡面去；
還有一些材料透過性好，但我們幾乎找不到他透水的路徑，那可能是因為他形成了「微孔洞」，這些孔洞寬度只有1-2nm。
由於建築物用的材料本身就是很不均質的，所以也沒有十分準確能測定透過性的方法。方法的使用，在於適度、可控且有效解決問題。切片觀察通道的方法，可能忽略掉材質本身是三維物體，液體的通過有多種角度。更多元的分析技術，需要控制成本，並且要小心技術過於高超，而脫離了實際情況⋯⋯
