此时，英国工程师恰恰发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有粘土的石灰石来烧制；用于水下建筑的砌筑砂浆，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础，也顺带开启了水泥统治世界建筑的新时代。
水泥属于粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并把砂、石等材料牢固地胶结在一起。早期石灰与火山灰的混合物与现代的水泥很相似。19世纪初，法国工程师发现石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好；紧接着的1824年，英国工人约瑟夫•阿斯谱丁发明水泥并取得专利。 水泥在20世纪初进入中国，人们习惯称其为“洋灰”。与中国传统的三合土不同，水泥材料中虽然含有粘土，但主要成分是石灰；而且不同于三合土的自然熟化，水泥的生产过程是“两磨一烧”，即生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。其中生料制备为第一阶段，即石灰质原料、粘土质原料、以及少量的校正原料，经破碎或烘干后，按一定比例配合、磨细，均匀制备。100多年后，今天中国水泥产量已占全世界50%以上。
水泥发明后，就出现了混凝土。经过近200年发展，混凝土也出现了许多新种类。起初所谓的普通混凝土，指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。1879年，法国工程师受到铁丝与混凝土制作的花盆、浴盆和水箱的启发，开始制造钢筋混凝土，并很快运用到公寓大楼建造上。 1900年，万国博览会展示了钢筋混凝土在很多方面的应用，才终于引起一场建材革命。混凝土的英文“Concrete”，在我国又简称“砼”（汉字中原无该字）。 1953年，本着方便记录的原则，结构学家蔡方荫用“人工石”三字代替“混凝土”，随即合成了“砼”字，其读音“tong”与法文、德文和俄文基本相同。后来便被广泛采用于书刊、学术与工程中。 

从材料的源流看，生土、三合土更多属于中国传统建筑体系，水泥、混凝土则发源于西方。相比较而言，生土因自然原生态，耗能更低，也更环保，但缺少更深入的物化改变，如水泥熟料煅烧这一近乎质变的过程，终使其在性能上远不及水泥。三合土中的粘土类同于混凝土中水泥起到的胶结作用，然而基于粘土与水泥性能差距，三合土与混凝土仍然有着云泥之别。 不得不提到传统文化的“中庸”“中和”，以及传统建筑强调水平规模，故而都不高，所以在古代中国，才有紫禁城这般水平扩大的建筑空间，却几乎没有像西方哥特式建筑高高耸立直插天空。而三合土夯筑存在诸如20:1的高厚比，超过此限，不仅高而不稳，还有轰然坍塌之虑。

但水泥却像猪八戒吃秤砣，铁了心要让建筑越长越高。中西方思维的不同，未尝不是农业文明与海洋（狩猎）文明的差异。由此我们看到的图景是：中国先民将土挪作他用，烧制出精美绝伦的瓷器，艳羡着西方人的眼球；而西方在追求技术真理的道路上，一条道儿走到黑，虽无可媲美的瓷器，但沿着古罗马砂浆的步伐，借助工业革命巨变，终于发明了影响世界现代化进程的水泥。