人類最早的建築物是用泥土做牆，上面加一個茅草的屋頂。你就有了一個小屋。
這種建築物很不牢固，無法建得很高，或者建成多層建築。它往往會被雨水沖走，實際上無法在潮溼的環境中使用，也無法抵擋動物和其他人類的入侵。
石頭是比泥土更理想的建築材料，但是裁切形狀很不方便，也很難將石頭牢固地堆疊起來。要是有液態的石材就好了，能夠倒入模具中，製造出任何想要的形狀！或者有一種和石頭一樣強度的膠水，將較小的石頭粘起來就好了！
這種技術其實早就存在，實際上，它可能是人類已知的最古老的工藝。這種物質就叫做水泥。
水泥的主要原料是石灰石，它跟貝殼是同一類物質，都是碳酸鈣。石灰石是一種沉積岩，通常就是由破碎的貝殼形成的，貝殼經過數世紀的壓縮，最終變成了石灰石。
石灰石加熱到大約1,000攝氏度時，會產生一種叫做生石灰的粉末，即碳酸鈣釋放了二氧化碳，變成了氧化鈣。生石灰是一種腐蝕性物質，觸摸它會灼傷你的皮膚。但是，它有一個最奇怪的特性，與水混合時，它會發生劇烈反應，放出大量熱量，足以將水燒開！結果就變成了熟石灰，即氫氧化鈣。
現在，你將石灰水漿倒入模具中，然後將其暴露在空氣裡，就會發生更令人驚奇的事情：幾個小時內，這種混合物凝固了，並變得堅硬。氫氧化鈣從空氣中吸收了二氧化碳，又變回了碳酸鈣！換句話說，通過與水和空氣混合，石灰石粉末（一種基本的水泥）已經變成了岩石！
純石灰的水泥太脆，無法使用。但是，加入砂石以後，則變得非常堅固。水泥、水和沙子混合在一起，就產生了砂漿，它是一種膠水，可以將磚石砌成的牆固定在一起。
水泥還可以添加礫石或卵石，製成混凝土，再將其倒入模具以某種形狀固定。"水泥"和"混凝土"這兩個詞經常混為一談，但從技術上講，水泥是製造砂漿和混凝土的原料粉末；混凝土是水泥通過添加石料製成的物質，是人行道、建築物等的組成部分。
自從史前時代，人類就知道這種技術：石灰石的窯化工藝，比陶器和金屬加工更古老，甚至比農業還古老。過去的數千年中，人們創造的主要是更好的水泥配方。
純石灰水泥需要空氣凝固，因此如果澆得太厚或在水下（例如，在河中澆築橋柱的基座），就無法凝固。羅馬人是水泥的主要使用者，他們發現在石灰中添加火山灰，會產生可以在水下凝固的水泥。他們使用這種"羅馬水泥"來建造所有建築，許多都保留到了今天。
19世紀中期以來，使用最廣泛的水泥是波特蘭水泥。它的生產過程是將石灰粘土漿加熱到一定程度，使其融合在一起，成為一種稱為"熟料"的物質。熟料最初被認為是廢料，直到發現將其磨成粉末後，所形成的水泥比羅馬水泥更堅固！
但是，無論配方如何，所有水泥都有一個缺點：它們抗壓性好，但是無法受力，因此不能當作房梁承重。羅馬人使用拱門解決了這個問題，拱門將力沿著兩邊分散了。
中世紀的建築商創造了尖的哥特式拱門，它的承重更好，可以造得比圓形的羅馬拱門還要高。
二十世紀，一種新的建築方式出現了：用鋼筋加固混凝土。鋼筋具有較高的抗拉強度，因此這種"鋼筋混凝土"在壓縮和拉伸下都很堅固。
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