既然準備開建城牆，要大規模地使用膠凝材料，李植就要開始製造水泥了。
明代粘合磚石用的是三合土。《天工開物》一書中記載：“用以襄墓及貯水池則灰一分入河砂，黃土二分，用糯米、羊桃藤汁和勻……名曰三合土”。這種三合土需要糯米，成本高昂，直接導致中國古代土木工程的造價昂貴。而且比起水泥來，這種三合土的質量遠遠不如。
李植修建保命用的城牆，當然要用最好的材料。
李植選擇生産的是波特蘭水泥，這種十九世紀早期的水泥生産簡單，堅固耐用。
波特蘭水泥成本上比三合土低許多，效果卻比三合土還要好。不僅是修建城牆要用水泥，隨著李植事業的鋪開，以後各處土木工程的量一定不會小，這種水泥處處都要用。
燒制波特蘭水泥需要石灰石和粘土，燒好後配上少量石膏作為緩凝劑。石灰石和粘土都是極便宜的東西，得來容易，李植找到礦商訂購了十萬斤石灰石和三萬斤粘土，所花費不過幾十兩銀子。石膏在明末也有礦産，是作為一種藥材使用的，也不怎麼貴。李植在天津城裡找到一家大藥行，討價還價，以三文錢一斤的價格訂下一千斤石膏。
水泥生産講究的是兩磨一燒。煅燒前石灰石和粘土要磨細成粉末，在立窖中使用一千三百度高溫煅燒，煅燒後要將得到的水泥再磨成粉末。
李植在範家莊南門外蓋了幾間廠房，外面圍上圍牆，用做生産波特蘭水泥的工廠。工廠裡有三十個大石磨，由驢子拉動，專門用來磨細材料和成品。李植又用三兩銀子月錢僱來四個燒制生石灰的石灰匠人，讓他們在工廠內豎起立窖，燒制水泥。
李植指揮匠人將材料磨成粉末後，按照三比一的比例配好石灰石，送入立窖中煅燒。立窖逐漸升溫，在最高溫度煅燒三個小時後熄火，得到大小石塊狀的熟料。李植讓石灰匠們將這些熟料倒上石磨磨成粉末，又加入一些石膏做緩凝劑。
四個石灰匠按照李植的要求操作，得到了第一爐試驗品。李植取來試了試：水泥粉加水攪成糊狀，塗在磚上用以粘合另一塊磚。等水泥幹後，李植抓著一塊磚將兩塊磚舉起來。
第二塊磚開始還能粘在第一塊磚上，但稍一晃動，第二塊磚就掉了下來。
第一爐水泥實驗失敗，不合格。
李植有些懊惱，他想了想，又檢查了一遍自己記憶中波特蘭水泥的配方。確認無誤後，李植覺得可能還是立窖溫度不夠。
李植走到那個兩人高的立窖面前，前後看了看，轉頭對最有經驗的一個工匠說道：“梁老大，現在溫度不夠，你這窖子的溫度還能提高麼？”
李植作為一個工業設計師，瞭解波特蘭水泥的配方，但對燒石灰的立窖卻沒有研究，只能依賴這個時代的匠師。說完這話，李植就稍有些緊張地看著梁老大。
梁老大恭敬地答道：“官爺，還可以提高，不過立窖要改造一下。”
李植臉上一喜，拍了拍梁老大的肩膀，笑道：“那就趕緊改造一下吧！抓緊時間！”
那些石灰匠人也是老把式了，對立窖的控制頗有心得。花費了三天他們就改好了立窖，把溫度提升上去了。
第二爐再燒，李植終於産出了這個世界第一爐合格的波特蘭水泥。