水泥的主要成分是黏土和石灰石，加上铁矿粉，然后再将这些原料磨碎，按照一定比例，也就是石灰石百分之八十、黏土百分之十五、铁矿粉百分之五。将三种原料混合，混合物称为生料。然后再将生料用一千四百五十度的高温进行煅烧，最后得出的煅烧物称为熟料。最后一步，就是用熟料和石膏以百分之九十五和百分之五的比例混合，才能得出成熟的水泥。
水泥的生产方法，通常有两种，一种是回转窑，就是以一定的角度倾斜，之后不停地旋转，也称作旋窑。另一种立窑，技术难度太大，刘范不可能实现，只能使用回转窑。回转窑又有两种，一种是湿法，另一种是干法。湿法需要加入大量的水。干法只需加入百分之五的水。
水泥原料，也就是黏土、石膏、石灰石和铁矿粉不难找到。马钧很快就在凉州几个郡找到了数十个矿山，因为这些矿产在汉代也有应用，铁矿自不必说，黏土和石灰石还经常被崇信道家升天的术士采用，用来制造长生不老药，或者是探寻炼金术。
由于时间紧迫，刘范赶紧下令让马钧用重金招募了三万人，去开采那些矿产，然后再将之锻造成干法水泥。水泥的煅烧，又要求温度超过一千四百五十度，所以刘范又采购了一大批的煤。
马钧和官营工厂的一百多个工匠，有了刘范的指导，很快就依据正确的比例，生产出了合格的水泥。生产水泥，会造成工人的健康严重危害。在后时大多数生产水泥的工人，寿命不会超过六十岁。刘范知道这一点，但也没有办法，只好给工人更高的工资，聊胜于无。
水泥的制作，也成为刘范眼中的重要的秘诀，决不能泄露出去。刘范又下令，让锦衣卫盯紧水泥的生产过程，不能把这么高大上的方法泄露给其他人。当然，水泥成品也可以作为出售的商品，可以以低于夯土建屋成本的价格，卖给商人们，给刘范创收不少。
于是，刘范在凉州高调地展示出了水泥，并用水泥和红砖建起一座房屋，所需时间不过一两天。水泥的横空出世，又吸引了天下人的目光。尽管水泥怎么来的，所有人都不知道，但水泥超优良的性能已经让所有人惊呆了。比起夯土，水泥更加坚固，更加耐用，也能大大缩短修建房屋的时间，节省很多人力物力财力。
眼下，刘范还不能把水泥出售，因为西域还需要更多的水泥。但只依靠官营工厂，
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