科技在发展，社会在进步。人类从原始社会过来的时候，衣食住行都发生了巨大的变化。居住方面，从窑洞到草房，到砖石结构，再到今天的高楼大厦。今天的摩天大楼，道路和桥梁都覆盖着水泥，这可以说是人类最伟大的发明之一。

现代水泥的发明有一个循序渐进的过程，不是一蹴而就的。

水硬性石灰

18世纪中期，英国航海技术发达，但触礁、搁浅等海难事故频发。为了避免船只失事，灯塔被用来导航。当时英国建造灯塔的材料有两种:木材和“罗马砂浆”。

然而，当暴露在海水中时，木材是易燃和易腐的；“罗马砂浆”虽然有一定的抗水性，但经不起海水的腐蚀和侵蚀。由于材料在海水中不耐用，灯塔经常受损，船只无法安全航行，快速发展的航运业遇到重大障碍。

为了解决航运安全问题，寻找耐海水侵蚀的材料，建造耐用的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展的重中之重。对此，英国议会不惜重金聘请人才。被尊称为英国土木工程之父的工程师j .斯米顿受雇承担建造灯塔的任务。

1756年，在建造灯塔的过程中，史密斯顿研究了“石灰-火山灰-沙子”三部分砂浆中不同石灰石对砂浆性能的影响。发现含有粘土的石灰石，经过煅烧和细磨后，加水可以慢慢硬化，在海水中的强度比“罗马砂浆”高得多，可以承受海水的侵蚀。史密斯顿用新发现的砂浆在普利茅斯港建造了举世闻名的埃迪斯通灯塔。

由粘土和石灰石制成的石灰被称为水凝石灰。史密斯顿的发现是水泥发明过程中知识积累的一大飞跃，不仅为英国航海业做出了贡献，也为“波特兰水泥”的发明发挥了重要作用。

然而，史密斯顿成功研究的水硬性石灰并没有得到广泛应用。当时，由石灰、火山灰和沙子组成的“罗马砂浆”仍被广泛使用。

罗马水泥

1796年，英国人j·帕克(J. Parker)将一种名为Sepa Tria的粘土石灰石磨成颗粒，在高于燃烧石灰的温度下煅烧，然后磨成水泥。

帕克将这种水泥称为“罗马水泥”，并获得了这种水泥的专利权。“罗马水泥”可以用于与水接触的工程，因为它凝结迅速。它在英国被广泛使用，直到被“波特兰水泥”取代。

几乎在生产“罗马水泥”的同时，法国人也在布洛涅地区用泥灰岩制成化学成分接近现代水泥的水泥。

这种接近现代化学成分的天然泥灰岩称为水泥灰岩，用这种灰岩制成的水泥称为天然水泥。美国人也在罗森戴尔和路易斯维尔用泥灰制造天然水泥。

20世纪80年代及之后的很长一段时间，天然水泥在美国被广泛使用，一度在建筑行业占据非常重要的地位。

英国水泥公司

J.福斯特是英国人，是一名致力于水泥的研究人员。他将两个重量份的白垩和一个重量份的粘土混合，然后用水湿磨成泥浆，送到一个槽中沉淀，将沉淀物在大气中干燥，然后放入石灰窑中煅烧。该温度以材料中的碳酸气体完全挥发为基础，烧结产物为淡黄色，冷却后细磨成水泥。福斯特将这种水泥称为“英国水泥”，并于1822年10月22日获得英国专利第4679号。

“英国水泥”由于煅烧温度低，质量明显不如“罗马水泥”，所以价格低，销量也不大。这种水泥虽然没有得到广泛推广，但其制造方法是现代水泥制造的雏形，也是水泥知识积累的又一次飞跃。福斯特还为现代水泥的发明做出了贡献。

波特兰水泥(波特兰水泥)

1824年10月21日，英国利兹的泥水匠asp丁获得了英国第5022号波特兰水泥专利证书，从而成为后世水泥的发明者。

他的专利证书中描述的“硅酸盐水泥”的制造方法是:“将石灰石捣成细粉，加入一定量的粘土，与水混合，人工或机械搅拌成浆状。把泥放在盘子里，加热晾干。

将干料破碎成块，然后放入石灰窑中煅烧，直至石灰石中的碳酸气体完全逸出。煅烧后的熟料经冷却、粉碎和研磨制成水泥。使用水泥时，加入少量水，搅拌成适当稠度的砂浆，可适用于各种工作场合。"

这种水泥水化硬化后的颜色与英国波特兰的建筑石材颜色相似，因此被称为“波特兰水泥”。

阿司匹林在英国韦克菲尔德建造了第一家波特兰水泥厂。后来，他的儿子在英国格拉茨海德又建了一家工厂，1856年在德国又建了一家工厂，在那里度过了晚年。

阿斯普丁父子长期对波特兰水泥的生产方法保密，采取了各种保密措施:在工厂周围筑起高墙，没有父亲的允许，任何人不得进入工厂；工人不允许在工作岗位外行走；为了制造假象，常常将硫酸铜或其他粉末装在一个盘子里，在装入窑中时撒在干料上。

阿司匹林专利证书中描述的“波特兰水泥”的制造方法与福斯特的“英国水泥”并无本质区别，煅烧温度是基于材料中碳酸气体的完全挥发。

根据水泥生产常识，在这个温度下制成的“硅酸盐水泥”质量不可能比“英国水泥”好。然而，“波特兰水泥”在市场上比“英国水泥”更有竞争力。1838年泰晤士隧道改建时，“波特兰水泥”的价格远高于“英国水泥”，但业主选择了“波特兰水泥”。

很明显，阿司匹林出于保密原因，并没有将硅酸盐水泥的所有生产技术都写在专利证书上，他对水泥生产的了解实际上比专利证书上标明的要多。阿司匹林在工程生产中一定是使用了较高的煅烧温度，否则硬化水泥不会有波特兰石的颜色，其产品也不会有那么高的竞争力。

但根据专利证书所载内容及相关资料，阿司匹林未能掌握准确的烧成温度和正确的硅酸盐水泥原料配比。所以他的工厂生产的产品质量很不稳定，甚至有些建筑因为水泥质量问题而倒塌。

在英国，与阿司匹林同时期的另一位水泥研究天才是约翰逊。他是英国天鹅谷怀特公司的经理，专营“罗马水泥”和“英国水泥”。

1845年，强生公司在实验中偶然发现，含有一定量玻璃体的水泥熟料经粉磨后水硬性很强。此外，我们发现，如果烧结产品中含有石灰，水泥硬化后会开裂。

根据这些意想不到的发现，强生公司确定了水泥制造的两个基本条件:一是窑的温度必须足够高，才能使烧结块含有一定量的玻璃，呈深绿色；第二是原料配比必须正确、固定，烧成品不能含有过量的石灰，水泥硬化后不能开裂。

这些条件保证了硅酸盐水泥的质量，解决了阿司匹林解决不了的质量不稳定的问题。从此找到了现代水泥生产的基本参数。

1909年，98岁高龄的约翰逊向英国政府抱怨说，他在1845年制造的水泥是真正的“波特兰水泥”，而阿司匹林并没有制造出质量稳定的水泥，因此他不能被称为“波特兰水泥”的发明者。

但英国政府并未同意强生的申诉，仍维持asp丁拥有波特兰水泥专利权的决定。英国和德国的同事高度评价约翰逊的工作，认为他为波特兰水泥的发明做出了不可磨灭的重要贡献。