1) بهبود مقاومت دوغاب سیمان و ملات یکی از ویژگی های بارز عملکرد بالای بتن است.یکی از اهداف اصلی افزودن متاکائولین، بهبود مقاومت ملات سیمان و بتن است.

پون و همکاران، مقاومت آن در 28d و 90d برابر با سیمان متاکائولین است، اما مقاومت اولیه آن کمتر از سیمان معیار است.تجزیه و تحلیل نشان می دهد که این ممکن است به تراکم شدید پودر سیلیکون استفاده شده و پراکندگی ناکافی در دوغاب سیمان مرتبط باشد.

(2) لی کلیانگ و همکاران.(2005) اثرات دمای کلسینه، زمان تکلیس و محتوای SiO2 و A12O3 در کائولن را بر فعالیت متاکائولین برای بهبود مقاومت بتن سیمانی مورد مطالعه قرار داد.پلیمرهای بتن و خاک با مقاومت بالا با استفاده از متاکائولین تهیه شدند.نتایج نشان می دهد که وقتی محتوای متاکائولین 15 درصد و نسبت سیمان آب 0.4 باشد، مقاومت فشاری در روز 28 برابر 71.9 مگاپاسکال است.هنگامی که محتوای متاکائولین 10٪ و نسبت سیمان آب 0.375 باشد، مقاومت فشاری در 28 روز 73.9 مگاپاسکال است.علاوه بر این، زمانی که محتوای متاکائولین 10 درصد باشد، شاخص فعالیت آن به 114 می رسد که 11.8 درصد بیشتر از همان مقدار پودر سیلیکون است.بنابراین اعتقاد بر این است که می توان از متاکائولین برای تهیه بتن با مقاومت بالا استفاده کرد.

رابطه تنش کششی محوری بتن با محتوای متاکائولین 0، 0.5، 10 و 15 درصد مورد بررسی قرار گرفت.مشخص شد که با افزایش محتوای متاکائولین، اوج کرنش مقاومت کششی محوری بتن به طور قابل‌توجهی افزایش یافت و مدول الاستیک کششی اساساً بدون تغییر باقی ماند.با این حال، مقاومت فشاری بتن به طور قابل توجهی افزایش یافت، در حالی که نسبت مقاومت فشاری به ترتیب کاهش یافت.مقاومت کششی و مقاومت فشاری بتن با محتوای کائولن 15% به ترتیب 128% و 184% بتن مرجع است.
هنگام مطالعه اثر تقویتی پودر فوق ریز متاکائولین بر روی بتن، مشخص شد که تحت سیالیت یکسان، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی ملات حاوی 10 درصد متاکائولین پس از 28 روز بین 6 تا 8 درصد افزایش یافت.توسعه مقاومت اولیه بتن مخلوط با متاکائولین به طور قابل توجهی سریعتر از بتن استاندارد بود.در مقایسه با بتن معیار، بتن حاوی 15 درصد متاکائولین دارای 84 درصد افزایش در مقاومت فشاری محوری سه بعدی و 80 درصد افزایش در مقاومت فشاری محوری 28 روزه است، در حالی که مدول الاستیک استاتیک دارای 9 درصد افزایش در 3 بعدی و 8 درصد افزایش است. در 28 روز

تأثیر نسبت مخلوط خاک متاکائولین و سرباره بر مقاومت و دوام بتن مورد مطالعه قرار گرفت.نتایج نشان می‌دهد که افزودن متاکائولین به بتن سرباره، استحکام و دوام بتن را بهبود می‌بخشد و نسبت بهینه سرباره به سیمان حدود 3:7 است که در نتیجه مقاومت بتن ایده‌آل است.تفاوت قوس بتن مرکب به دلیل اثر خاکستر آتشفشانی متاکائولین کمی بیشتر از بتن تک سرباره است.مقاومت کششی شکافتگی آن بیشتر از بتن معیار است.

کارایی، مقاومت فشاری و دوام بتن با استفاده از متاکائولین، خاکستر بادی و سرباره به عنوان جایگزین سیمان و مخلوط متاکائولین با خاکستر بادی و سرباره به طور جداگانه برای تهیه بتن مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان می‌دهد که وقتی متاکائولین 5 تا 25 درصد سیمان را در مقادیر مساوی جایگزین می‌کند، مقاومت فشاری بتن در تمام سنین بهبود می‌یابد.هنگامی که متاکائولین برای جایگزینی 20% سیمان در مقادیر مساوی استفاده می شود، مقاومت فشاری در هر سن ایده آل است و مقاومت آن در 3d، 7d و 28d 26.0٪، 14.3٪ و 8.9٪ بیشتر از بتن بدون متاکائولین است. به ترتیب اضافه شد.این نشان می دهد که برای سیمان پرتلند نوع II، افزودن متاکائولین می تواند مقاومت بتن آماده شده را بهبود بخشد.

استفاده از سرباره فولاد، متاکائولین و سایر مواد به عنوان مواد اولیه اصلی برای تهیه سیمان ژئوپلیمری به جای سیمان پرتلند سنتی، به منظور دستیابی به هدف حفظ انرژی، کاهش مصرف و تبدیل ضایعات به گنج.نتایج نشان می دهد که وقتی محتوای فولاد و خاکستر بادی هر دو 20٪ باشد، استحکام بلوک آزمایش در 28 روز به بسیار بالا (95.5MPa) می رسد.با افزایش مقدار سرباره فولادی افزوده شده، می تواند نقش خاصی در کاهش انقباض سیمان ژئوپلیمر ایفا کند.

با استفاده از مسیر فنی «سیمان پرتلند + افزودنی معدنی فعال + عامل کاهنده آب با راندمان بالا»، فناوری بتن آب مغناطیسی و فرآیندهای آماده سازی متعارف، آزمایش‌هایی بر روی تهیه بتن سرباره سنگی کم کربن و فوق‌العاده با مقاومت انجام شد. مواد خام مانند سنگ و سرباره از طیف وسیعی از منابع محلی.نتایج نشان می دهد که دوز مناسب متاکائولین 10 درصد است.نسبت جرم به مقاومت سهم سیمان در واحد جرم بتن سرباره سنگی فوق‌العاده با مقاومت حدود 4.17 برابر بتن معمولی، 2.49 برابر بتن با مقاومت بالا (HSC) و 2.02 برابر بتن پودری راکتیو (RPC) است. ).بنابراین، بتن سرباره سنگ با مقاومت فوق العاده بالا تهیه شده با سیمان با دوز پایین، جهت توسعه بتن در عصر اقتصاد کم کربن است.

(3) پس از افزودن کائولن با مقاومت در برابر یخ زدگی به بتن، اندازه منافذ بتن تا حد زیادی کاهش می یابد و چرخه یخ-ذوب بتن بهبود می یابد.تحت تعداد معینی از چرخه های انجماد و ذوب، مدول الاستیک نمونه بتن با محتوای کائولن 15 درصد در سن 28 روزگی به طور قابل توجهی بیشتر از بتن مرجع در سن 28 روزگی است.کاربرد کامپوزیت متاکائولین و سایر پودرهای معدنی فوق ریز در بتن نیز می تواند دوام بتن را تا حد زیادی بهبود بخشد.