水泥（cement）

水泥是那種灰色粉末，加水後會凝結成人造石，是把混凝土黏在一起的膠，也是地球上使用量最大的人造材料。日常的混淆值得先釐清：水泥只是那個黏結的粉末；混凝土才是水泥漿把砂石黏成一團後得到的成品石。水泥之於混凝土，就像麵粉之於麵包。

常見的一種——波特蘭水泥——是把石灰石與黏土一起在約 1450 度 C 焙燒成硬結塊（叫熟料），再把熟料磨成細粉。奇妙之處在加水時發生的事：粉末並非單純變乾，而是與水發生化學反應（叫水化），長出一片緻密、互相交錯的新晶體網，把一切黏成剛硬固體。因為它靠與水反應而非靠乾燥凝結，甚至在水下也會硬化，所以稱為水硬性水泥。凝結要數小時，但只要反應繼續，強度會持續攀升數週。

所得的混凝土表現得就像它本身這種陶瓷：耐壓卻不耐拉，壓的強度大約是拉的十倍，而且脆，開裂前幾無預警。所以真正的結構會在混凝土裡埋入鋼筋，讓鋼承受混凝土承受不了的張力，這是經典的複合材料，兩種材料各自遮住對方的弱點。製造水泥也是二氧化碳的主要來源，既來自燃料，也來自石灰石本身焙燒時釋放的 CO2，這正是低碳水泥成為熱門研究領域的原因。