یکی از مهمترین مشکلات سیمان گلی (اولین نوع سیمان مورد استفاده در گذشته)، عدم مقاومت در برابر آب بود. این مهم بشر را بر آن داشت تا تحقیقات گوناگونی جهت دسترسی به سیمان ضد آب انجام دهد و نتیجه این تحقیقات ، کشف سیمانی به نام ساروج بود.

ساروج ترکیبی است از آهک، خاکستر، ماسه، خاک رس و لویی که در مقایسه با گل در برابر رطوبت مقاوم است. در ایران باستان از ساروج برای ساختن آب انبارها، آبگیرها و سایر سازه‌هایی که می‌بایست خاصیت آب‌بندی می‌داشتند استفاده می‌شد. امروزه با ابداع سیمان پرتلند، مصرف ساروج تقریباً متوقف شده است.

بهترین سیمان وقتی بدست می‌آید که در مخلوط آن از سنگ آهک و خاک رس استفاده شود. در سال 1824، ژوزف آسپدین به این نتیجه رسید که جهت بدست آوردن سیمانی مناسب، مخلوط سنگ آهک و خاک رس باید حرارت داده شود و بالاخره در سال 1845، آیزاک جانسون سیمان پرتلند را به صورتی که امروزه شناخته می‌شود، به نام خود ثبت کرد.

امروره شیوه کلی تولید سیمان پرتلند بدین صورت است که پس از استخراج مواد اولیه (سنگ آهک و خاک رس) و آماده کردن آنها، مخلوط را تا دمای بیش از حرارت می‌دهند. حاصل این فرایند کلینکر است که آن را پس از سرد شدن با 3 الی 4 درصد وزنی سنگ گچ آسیاب می‌کنند تا پودر سیمان پرتلند بدست آید.

لازم به ذکر است نام پرتلند به جهت تشابه رنگ و کیفیت سیمان سخت شده با سنگ آهکی که در اطراف شهر پرتلند در ناحیه دُرست انگلستان وجود دارد، مورد استفاده قرار گرفته است.

عملکرد سیمان:

1. چسباندن ماسه و مصالح درشت دانه به یک دیگر
2. پر کردن فضای بین ماسه و مصالح درشت دانه
3. تشکیل یک توده متراکم

تولید سیمان پرتلند
به طور کلی تولید سیمان پرتلند مراحل مختلفی دارد لیکن پیش از ذکر آنها بیان این مطلب ضروری است که صنعت سیمان دارای دو عیب عمده زیر است:

1. مصرف انرژی بسیار بالا
2. ایجاد آلودگی محیط زیست

و محققین و صنعتگران همواره در تلاش جهت تغییر خط تولید به گونه‌ای هستند که این معایب تا حد امکان مرتفع گردد.

انتخاب محل برای احداث کارخانه
انتخاب محل مناسب جهت احداث کارخانه تولید سیمان با عوامل چندی در ارتباط است که عبارتند از:

1. کارخانه به معادن مواد اولیه (سنگ آهک و خاک رس) نزدیک باشد.
2. ظرفیت معادن مواد اولیه پاسخگوی نیاز دراز مدت کارخانه باشند.
3. کیفیت مواد اولیه در حد قابل قبولی باشد.
4. کارخانه به قطبهای مصرف نزدیک باشد.

همانطور که مشاهده می‌شود، عوامل یک و چهار مربوط به هزینه حمل و نقل در صنعت سیمان است.از آنجا که مواد اولیه به کارخانه و سیمان تولیدی به قطبهای مصرف بسیار بالاست، محل کارخانه باید در جایی باشد که این هر دو مسافت حتی‌المقدور کمینه باشند.

عوامل دو و سه نیز در ارتباط با انتخاب معادن مناسب جهت قرضه کارخانه است. یک معدن مناسب باید اولاً از نظر کیفیت دارای مواد قابل قبولی باشد. ثانیاً از نظر کمیت بتواند حداقل بین 100 تا 150 سال مواد اولیه کارخانه را تأمین نماید. در غیر این صورت ممکن است ساخت کارخانه از نظر اقتصادی به صرفه نباشد. از آنجا که در ایران بیشتر سنگها آهکی به صورت رسوبی در قالب کوه هستند و در دشتهای مجاور این کوه‌ها معادن خاک رس موجود است. معمولاً حد فاصل این کوه‌ها و دشتها محل مناسبی جهت احداث کارخانه است.

استخراج و انتقال مواد اولیه
جهت استخراج سنگ آهک معمولاً از عملیات آتش باری استفاده می‌شود. بدین صورت که با استفاده از مواد منفجره قسمتهای مورد نظر از کوه را منفجر می‌کنند و سنگ آهک را به صورت قطعات سنگی درشت بدست می‌آورند.

همچنین در استخراج خاک رس نیز، به دلیل سختی نسبتاً پایین معادن آن، معمولاً از لودر(بیل مکانیکی)، بیلهای مکانیکی پرقدرت و بیلهای کششی استفاده می‌شود. پس از استخراج مواد اولیه آنها را با استفاده از واگن، تسمه نقاله یا کامیونهای ویژه حمل مواد اولیه به کارخانه منتقل می‌‌کنند.

انتقال سیمان به محل مصرف
سیمان پس از تولید در سیلوهای مخصوص ذخیره می‌شود تا از آنجا به کارگاه منتقل گردد. انتقال سیمان به دو شکل انجام می‌شود که عبارتنداز:

پاکتی
فله‌ای
در روش پاکتی، سیمان در پاکتهای استانداردی بسته بندی و راهی بازار مصرف می‌شود. مطابق استاندارد، کیسه‌ها باید در وزنهای 25 یا50 کیلوگرم و حداقل دارای سه لایه کاغذی باشند که جهت جلوگیری از نفوذ رطوبت، بین دو تا از لایه‌ها باید غیراندود یا یکی از جنس پلاستیک باشد. بر روی پاکتهای سیمان باید علامت تجاری کارخانه، نام تولید کننده، نوع سیمان، وزن کیسه و تاریخ تولید با رنگ مخصوص به تیپ هر سیمان نوشته شده باشد.