1． 有機膠凝材料
有機膠凝材料是指以天然或人工合成高分子化合物為基本組成的壹類膠凝材料。最常用的有瀝青、樹脂、橡膠等。
2． 無機膠凝材料
無機膠凝材料是指以無機氧化物或礦物為主要組成的壹類膠凝材料。最常用的有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土和各種水泥。有時也包括沸石粉、粉煤灰、礦渣、火山灰等活性混合材料。
根據凝結硬化條件和使用特性，無機膠凝材料通常又分為氣硬性和水硬性兩類。
氣硬性膠凝材料是指只能在空氣中凝結硬化並保持和發展強度的材料。主要有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等。這類材料在水中不凝結，也基本沒有強度，即使在潮濕環境中強度也很低，通常不宜使用。
水硬性膠凝材料是指不僅能在空氣中，而且能更好地在水中凝結硬化並保持和發展強度的材料。主要有各類水泥和某些復合材料。這類材料在水中凝結硬化比在空氣中更好，因此，在空氣中使用時，凝結硬化初期要盡可能澆水或保持潮濕養護。
膠凝材料的凝結硬化過程通常伴隨著壹系列復雜的物理化學反應和體積變化，且許多內部和外部因素影響其過程，並最終使凝結硬化後的制品性能產生很大差異。不同膠凝材料之間的差異更大。
石灰
石灰是壹種傳統的氣硬性膠凝材料。原料來源廣、生產工藝簡單、成本低，並具有某些優異性能，至今仍為土木工程廣泛使用。
壹、石灰的原材料
石灰最主要的原材料是含碳酸鈣（CaCO3）的石灰石、白雲石和白堊。原材料的品種和產地不同，對石灰性質影響較大，壹般要求原材料中粘土雜質含量小於8%。
某些工業副產品也可作為生產石灰的原材料或直接使用。如：用碳化鈣（CaC2）制取乙炔時產生的電石渣，主要成分為氫氧化鈣[Ca（OH）2]，可直接使用，但性能不盡理想。又如氨堿法制堿的殘渣，主要成分為碳酸鈣。本節主要介紹土木工程中最常用的以石灰石為原料生產的石灰。
二、石灰的生產
1．生石灰
石灰的生產，實際上就是將石灰石在高溫下煆燒，使碳酸鈣分解成為CaO和CO2，CO2以氣體逸出。反應式如下：
生產所得的CaO稱為生石灰，是壹種白色或灰色的塊狀物質。
生石灰的特性：遇水快速產生水化反應，體積膨脹，並放出大量熱。煆燒良好的生石灰能在幾秒鐘內與水反應完畢，體積膨脹兩倍左右。
三、石灰的熟化
（壹） 熟化與熟石灰
生石灰CaO加水反應生成Ca（OH）2的過程稱為熟化。生成物Ca（OH）2稱為熟石灰。反應式如下：
熟化過程的特點：
1. 速度快。煆燒良好的CaO與水接觸時幾秒鐘內即反應完畢。
2. 體積膨脹。CaO與水反應生成Ca（OH）2時，體積增大1.5～2.0倍。
3. 放出大量的熱。1克分子CaO熟化生成1克分子Ca（OH）2約產生64.9kJ熱量。
（二） 石灰膏
當熟化時加入大量的水，則生成漿狀石灰膏。CaO熟化生成Ca（OH）2的理論需水量只要32.1%，實際熟化過程均加入過量的水。壹方面考慮熟化時放熱引起水分蒸發損失，另壹方面是確保CaO充分熟化。工地上常在化灰池中進行石灰膏的生產，即將塊狀生石灰用水沖淋，通過篩網，濾去欠火石灰和雜質，流入化灰池沈澱而得。石灰膏面層必須蓄水保養，其目的是隔斷與空氣直接接觸，防止幹硬固化和碳化固結，以免影響正常使用和效果。
（三） 消石灰粉
當熟化時加入適量（60%～80%）的水，則生成粉狀熟石灰。這壹過程通常稱為消化，其產品稱為消石灰粉。工地上可通過人工分層噴淋消化，但通常是在工廠集中生產消石灰粉，作為產品銷售。
（四） 石灰的“陳伏”
前面已經提到煆燒溫度過高或時間過長，將產生過火石灰，這在石灰煆燒中是十分難免的。由於過火石灰的表面包覆著壹層玻璃釉狀物，熟化很慢，若在石灰使用並硬化後再繼續熟化，則產生的體積膨脹將引起局部鼓泡、隆起和開裂。為消除上述過火石灰的危害，石灰膏使用前應在化灰池中存放2周以上，使過火石灰充分熟化，這個過程稱為“陳伏”。現場生產的消石灰粉壹般也需要“陳伏”。
但若將生石灰磨細後使用，則不需要“陳伏”。這是因為粉磨過程使過火石灰表面積大大增加，與水熟化反應速度加快，幾乎可以同步熟化，而且又均勻分散在生石灰粉中，不至引起過火石灰的種種危害。
石膏
壹、石膏的原材料
（壹）生石膏
生石膏通常指天然二水石膏，分子式為，也稱為軟石膏。是生產建築石膏最主要的原料。生石膏粉加水不硬化、無膠結力。
（二）化工石膏
指含有二水硫酸鈣（）及CaSO4混合物的化工副產品。如生產磷酸和磷肥時的廢料稱為磷石膏；生產氫氟酸時的廢料稱為氟石膏等。此外還有鹽石膏、芒硝石膏、鈦石膏等，也可作為生產建築石膏的原料，但性能不及用生石膏制得的建築石膏。
（三）硬石膏
指天然無水石膏，分子式CaSO4。不含結晶水，與生石膏差別較大。通常用於生產建築石膏制品或添加劑。這裏不作詳細介紹。
二、建築石膏的生產
將生石膏在107～170℃條件下煆燒脫去部分結晶水而制得的半水石膏，稱為建築石膏，又稱為熟石膏，分子式為。其反應式如下：
生石膏在加熱過程中，隨著溫度和壓力不同，其產品的性能也隨之變化。上述條件下生產的為型半水石膏，也是最常用的建築石膏。若將生石膏在125℃、0.13MPa壓力的蒸壓鍋內蒸煉，則生成型半水石膏，其晶粒較粗，拌制石膏漿體時的需水量較小，因此，硬化後強度較高，故稱為高強石膏。
當煆燒溫度升高到170～300℃時，半水石膏繼續脫水，生成可溶性硬石膏（CaSO4-Ⅲ），凝結速度比半水石膏快，但需水量大，強度低。溫度繼續升高到400～1000℃，則生成慢溶性硬石膏（CaSO4-Ⅱ）。這種石膏難溶於水，只有當加入某些激發劑後，才具有水化硬化能力，但強度較高，耐磨性能較好。將CaSO4-Ⅱ與激發劑混磨後的產品稱為硬石膏水泥。