Antik dönemde ustalar harç ve sıvaların dayanıklı olması için harcın içine kan, yumurta, albümin, peynir, reçine gibi organik veya pişmiş toprak gibi inorganik maddeler eklerlerdi. Bu maddelerden bazıları sertleşmeyi sağlamak, bazıları sertleşmeyi geciktirmek, bazıları ise sertleşmeden sonra dayanımı arttırmak için kullanılmıştır.
Bazı yerlerde ise saman, bitki lifleri, hayvan kılları hatta insan saçı kireç ve alçı sıvalarda bağlayıcı olarak kullanılarak dayanıklılıkları arttırılmıştır. Dolgu maddeleri olarak ise kum, puzzolana, kırılmış taş, mermer ve tuğla parçacıkları kullanılmıştır. Harç ve sıvaların dayanımları dolgu maddelerinin ebatları ve kalitesiyle yakından ilgilidir.
Kullanılan malzemelerin direncini arttırmak için malzemenin içine yumurta akı, kan, peynir, reçine, pişmiş toprak gibi katkı maddeleri katarak meydana getirdikleri harçtır. Bazı uygulamalarda saman, bitkisel lifler, insan kılları vb. bağlayıcı maddelere karıştırılmış, dayanıklılığın artması amaçlanmıştır. Horasan harcı olarak bilinen harç, içinde pişirilmiş ve öğütülmüş toprak ürünleri katılan bir malzemedir. Bazı uygulamalarda kireç, kum ve çakıl karışımı da görülür.
Harçların hazırlanmasında kullanılan diğer bir bağlayıcı malzeme alçıdır. Günümüzden 4.500 yıl önce Mısırlılar, piramitleri, yaklaşık 2 ile 45 ton arasında değişen taş bloklar ve alçı harcı kullanarak inşa etmişlerdir. Alçı harcının bu inşadaki fonksiyonu bağlayıcılık olmayıp taş blokların düzgün yerleşmesinde sürtünmeyi azaltmak olmuştur.
Antik dönemlerde çimentonun bulunmasına kadar geçen sürede, kireç yapıların inşalarında kullanılan en temel bağlayıcı malzeme olmuştur. Kirecin elde edilmesinde kullanılan ham madde kireç taşlarıdır
Roma betonu (opus caementicium) modern betona benzer ve agrega (kum, çakıl, kırmataş), bağlayıcı malzeme ve suyun karışımından meydana gelen yapay bir yapı malzemesidir. Agrega aslında çakıl, iri taş-moloz ve tuğla parçaları gibi bir dolgu malzemesidir. Bağlayıcı ise, ıslak agrega (sulandırılmış) ile karıştırılıp, kuruduğunda sağlam bir malzeme meydana getirir. Birçok malzeme, hatta çamur (kil) dahi bağlayıcı madde ve harç olarak kullanılabilir.
Tarihsel olarak kireç veya alçıtaşı bağlayıcı madde olarak kullanılmış, moloz taşlarla karıştırılıp kuvvetli bir harç (kireç harcı) meydana getirilmiştir. Roma’nın bu temel yapı karışımına katkısı, birincil bağlayıcı olarak, İtalya merkezinde Baiae yakınlarında ve Vesuvius Dağı’nın eteklerindeki kentlerin çevresinde bulunan özel bir volkanik toz olan Pozzolona’yı (puzolan) ilave etmesidir. Ayrıca roma betonu günümüzde kullanılan çimentodan daha sağlam olduğu bilim adamları tarafından kanıtlanmıştır.
M.Ö.150′ lerde keşfedilen özel bir volkanik toz olan Pozzolona sayesinde Romalılar su altında da uygulama yapmıştır. Genellikle kireç ile karıştırılan puzzolanın su altındaki uygulamalarda saf hali kullanılmıştır. Puzzolona, agrega ile birlikte çok kuvvetli bir harç oluşturur. Roma İmparatorluğunun büyük bir bölümünde benzer volkanik tozlar bulunmamasından dolayı bu yerlerde yerel malzemeler (alçıtaşı veya kireç) bağlayıcı madde olarak kullanılmıştır. ayrıca Pozzolana betonun nefes alma yeteneğini korur, beton daha uzun yaşar.
Kum ve çakıl (veya kırma taş) karışımı olarak bilinir. Genellikle büyüklüğü 1-4 mm arasında olan agrega kum olarak, 8-31,5 mm arasında olan agrega ise çakıl olarak adlandırılır. Agrega aslında bir dolgu malzemesidir ve doğal veya yapay olabilir. Doğal agrega, kum ocaklarından, dere yataklarından ya da deniz kıyısından elde edilir. Yapay agrega ise taşların, bu iş için üretilmiş araçlar (konkasör) ile kırılmasıyla mekanik olarak üretilir. İnşaat mühendisliğinde beton harcından yol kaplamasına kadar çok geniş bir kullanım alanı vardır. agregalar betonun %70 ini oluştururlar.
Tabii etkenlerin etkisiyle ufalanma ürünü olup tabiatta hazır rastlanan tanelere iriliklerine göre kum veya çakıl adı verilir. Ufalanma, insan eliyle veya makineler yardımıyla yapılacak olursa kırmızı taş veya sadece kırma denilen agrega elde edilir. Doğal taş yerine tuğla, kiremit gibi yeteri kadar sert ve sağlam bazı sanayi ürünleri veya atıkları da kırma olarak kullanılır. Demek ki, agregalar kırma taş, dışık, çakıl, kum ve benzerleri gibi taneler olup bir bağlayıcı yardımı ile bağlandıkları vakit beton, harç, asfalt veya benzerleri gibi sağlam kütleler meydana getiren cisimlerdir.
