中国古代的建筑工法在很长一段时间内领先于西方，其胶凝材料也是丰富多样，甚至还会在胶凝材料中加入有机物（比如糯米汤、桐油、血料等等）改变其特性，但是在16世纪后，西方科学技术的发展，开始逐渐全面超越中国。
现代水泥
罗马砂浆在西方应用了很长一段时间，虽然具有很好的强度和防水性，但是罗马砂浆经不起海水的浸泡和冲刷；在18世纪，英国航海业领先全世界，在航海领域中，灯塔可以在很远的地方引导船只，但是当时的灯塔经常损坏，于是英国拨款给当时的工程师史密顿，让他承担建设灯塔的任务。
在1756年，史密顿研究石灰、火山灰和沙子对砂浆性能的影响，发现含有黏土的石灰石经过煅烧细磨之后，再加水形成的砂浆，在凝固后具有抵抗海水侵蚀的作用，开启了现代水泥的研究之路，他还建造了著名的普利茅斯港大灯塔。
在1796年，英国人派克将黏土质石灰岩（泥灰岩）制成料球，在高温下煅烧后再磨细，得到一种新的水泥，称作罗马水泥（又名天然水泥），并申请了专利。
1824年10月24日，英国泥水匠阿斯谱丁发明了一种全新的水泥并获得专利——波特兰水泥，也就是我们常见的硅酸盐水泥，波特兰水泥具有非常好的建筑性能，被誉为当代建筑的粮食，此后的水泥都是对波特兰水泥的改进。
波特兰水泥最初的制造方法：是把石灰石磨细，加入定量的黏土，掺水后搅拌均匀形成泥浆，然后再将泥浆置于盘上加热，干燥后敲碎再进行煅烧，待石灰石中的碳酸气体全部逸出，然后冷却、打碎和磨细，就成了硅酸盐水泥。
水泥的水化反应
水化反应是指溶质在水中溶解后，溶质分子和水分子结合成水合分子，比如无水硫酸铜变为五水硫酸铜：
CuSO4 5H2O==CuSO4·5H2O；
本质上硫酸铜分子和水分子并没有在分子层面发生改变，但是五个水分子和一个硫酸铜分子，就能聚在一起形成相对稳定的结构。
一般的硅酸盐水泥成分是硅酸钙盐，主要含有硅酸三钙（3CaO·SiO2），硅酸二钙（2CaO·SiO2），铝酸三钙（3CaO·Al2O3）、铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）等，这些物质都能与水发生水化反应：
水泥经过水化反应之后，就会凝固和硬化，与沙子一起形成坚硬的混凝土；另外，水化反应还受温度、湿度、水量、添加物等等因素的影响，有的影响最终强度，有的影响凝固时间，在一些特殊的场合下，需要使用特定功能的水泥。
不同功能的水泥
经过数百年的发展，水泥已经形成了一门相当专业的学科，人们针对不同的应用场合，发明了不同功能的水泥，比如有抗酸性的、抗海水侵蚀的、抗冻的、耐高温的、速凝的、水下浇筑的等等；另外，在水泥中加入不同的添加剂，也能很大程度上改变水泥的特性。
