1) Η βελτίωση της αντοχής του τσιμεντοπολτού και του κονιάματος είναι ένα από τα χαρακτηριστικά της υψηλής απόδοσης του σκυροδέματος.Ένας από τους κύριους σκοπούς της προσθήκης μετακαολίνης είναι η βελτίωση της αντοχής της τσιμεντοκονίας και του σκυροδέματος.

Poon et al, Η αντοχή του στις 28d και 90d είναι ισοδύναμη με εκείνη του τσιμέντου μετακαολίνης, αλλά η πρώιμη αντοχή του είναι χαμηλότερη από το τσιμέντο αναφοράς.Η ανάλυση υποδηλώνει ότι αυτό μπορεί να σχετίζεται με τη σοβαρή συσσωμάτωση της σκόνης πυριτίου που χρησιμοποιείται και την ανεπαρκή διασπορά στον πολτό τσιμέντου.

(2) Li Keliang et al.(2005) μελέτησαν τις επιδράσεις της θερμοκρασίας πύρωσης, του χρόνου πύρωσης και της περιεκτικότητας σε SiO2 και A12O3 στον καολίνη στη δραστηριότητα της μετακαολίνης για τη βελτίωση της αντοχής του τσιμεντοκονίας.Πολυμερή σκυροδέματος υψηλής αντοχής και εδάφους παρασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας μετακαολίνη.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν η περιεκτικότητα σε μετακαολίνη είναι 15% και η αναλογία υδατοτσιμέντου είναι 0,4, η αντοχή σε θλίψη στις 28 ημέρες είναι 71,9 MPa.Όταν η περιεκτικότητα σε μετακαολίνη είναι 10% και η αναλογία υδατοτσιμέντου είναι 0,375, η αντοχή σε θλίψη στις 28 ημέρες είναι 73,9 MPa.Επιπλέον, όταν η περιεκτικότητα σε μετακαολίνη είναι 10%, ο δείκτης δραστηριότητάς της φτάνει το 114, που είναι 11,8% υψηλότερος από την ίδια ποσότητα σκόνης πυριτίου.Ως εκ τούτου, πιστεύεται ότι η μετακαολίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή σκυροδέματος υψηλής αντοχής.

Μελετήθηκε η σχέση αξονικής τάσης εφελκυσμού-παραμόρφωσης σκυροδέματος με περιεκτικότητα σε μετακαολίνη 0, 0,5%, 10% και 15%.Διαπιστώθηκε ότι με την αύξηση της περιεκτικότητας σε μετακαολίνη, η μέγιστη καταπόνηση της αξονικής αντοχής σε εφελκυσμό του σκυροδέματος αυξήθηκε σημαντικά και το μέτρο ελαστικότητας εφελκυσμού παρέμεινε βασικά αμετάβλητο.Ωστόσο, η θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος αυξήθηκε σημαντικά, ενώ ο λόγος θλιπτικής αντοχής μειώθηκε αντίστοιχα.Η αντοχή σε εφελκυσμό και θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος με περιεκτικότητα 15% σε καολίνη είναι 128% και 184% του σκυροδέματος αναφοράς, αντίστοιχα.
Κατά τη μελέτη της ενισχυτικής επίδρασης της εξαιρετικά λεπτής σκόνης μετακαολίνης στο σκυρόδεμα, διαπιστώθηκε ότι κάτω από την ίδια ρευστότητα, η αντοχή στη θλίψη και η αντοχή στην κάμψη του κονιάματος που περιέχει 10% μετακαολίνη αυξήθηκε κατά 6% έως 8% μετά από 28 ημέρες.Η πρώιμη ανάπτυξη αντοχής του σκυροδέματος αναμεμειγμένου με μετακαολίνη ήταν σημαντικά ταχύτερη από αυτή του τυπικού σκυροδέματος.Σε σύγκριση με το σκυρόδεμα αναφοράς, το σκυρόδεμα που περιέχει 15% μετακαολίνη έχει 84% αύξηση στην 3D αξονική θλιπτική αντοχή και 80% αύξηση στην αξονική θλιπτική αντοχή 28d, ενώ ο στατικός συντελεστής ελαστικότητας έχει αύξηση 9% σε 3D και 8% αύξηση στην 28η.

Μελετήθηκε η επίδραση της μικτής αναλογίας εδάφους μετακαολίνης και σκωρίας στην αντοχή και την ανθεκτικότητα του σκυροδέματος.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η προσθήκη μετακαολίνης στο σκυρόδεμα σκωρίας βελτιώνει την αντοχή και την ανθεκτικότητα του σκυροδέματος και η βέλτιστη αναλογία σκωρίας προς τσιμέντο είναι περίπου 3:7, με αποτέλεσμα την ιδανική αντοχή του σκυροδέματος.Η διαφορά τόξου του σύνθετου σκυροδέματος είναι ελαφρώς υψηλότερη από αυτή του σκυροδέματος απλής σκωρίας λόγω της επίδρασης ηφαιστειακής τέφρας της μετακαολίνης.Η αντοχή του σε εφελκυσμό σε διάσπαση είναι υψηλότερη από αυτή του σκυροδέματος αναφοράς.

Η εργασιμότητα, η αντοχή στη θλίψη και η ανθεκτικότητα του σκυροδέματος μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας μετακαολίνη, ιπτάμενη τέφρα και σκωρία ως υποκατάστατα του τσιμέντου και ανάμειξη μετακαολίνης με ιπτάμενη τέφρα και σκωρία ξεχωριστά για την παρασκευή σκυροδέματος.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν η μετακαολίνη αντικαθιστά 5% έως 25% τσιμέντο σε ίσες ποσότητες, η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε όλες τις ηλικίες βελτιώνεται.Όταν η μετακαολίνη χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του τσιμέντου κατά 20% σε ίσες ποσότητες, η αντοχή σε θλίψη σε κάθε ηλικία είναι ιδανική και η αντοχή της στις 3d, 7d και 28d είναι 26,0%, 14,3% και 8,9% υψηλότερη από εκείνη του σκυροδέματος χωρίς μετακαολίνη προστέθηκε, αντίστοιχα.Αυτό δείχνει ότι για το τσιμέντο Πόρτλαντ Τύπου II, η προσθήκη μετακαολίνης μπορεί να βελτιώσει την αντοχή του παρασκευασμένου σκυροδέματος.

Χρησιμοποιώντας σκωρία χάλυβα, μετακαολίνη και άλλα υλικά ως βασικές πρώτες ύλες για την παρασκευή γεωπολυμερούς τσιμέντου αντί του παραδοσιακού τσιμέντου Πόρτλαντ, προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος της εξοικονόμησης ενέργειας, της μείωσης της κατανάλωσης και της μετατροπής των απορριμμάτων σε θησαυρό.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν η περιεκτικότητα σε χάλυβα και ιπτάμενη τέφρα είναι και τα δύο 20%, η αντοχή του μπλοκ δοκιμής στις 28 ημέρες φτάνει πολύ υψηλή (95,5 MPa).Καθώς η ποσότητα της προστιθέμενης σκωρίας χάλυβα αυξάνεται, μπορεί επίσης να παίξει έναν ορισμένο ρόλο στη μείωση της συρρίκνωσης του γεωπολυμερούς τσιμέντου.

Χρησιμοποιώντας την τεχνική διαδρομή "τσιμέντο Portland+ενεργό πρόσμικτο ορυκτών + υψηλής απόδοσης παράγοντα μείωσης νερού", τεχνολογία μαγνητισμένου νερού σκυροδέματος και συμβατικές διαδικασίες προετοιμασίας, διεξήχθησαν πειράματα για την παρασκευή σκυροδέματος πέτρας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και εξαιρετικά υψηλής αντοχής χρησιμοποιώντας πρώτες ύλες όπως πέτρες και σκωρίες από ένα ευρύ φάσμα τοπικών πηγών.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η κατάλληλη δόση μετακαολίνης είναι 10%.Η αναλογία μάζας προς αντοχή της συνεισφοράς τσιμέντου ανά μονάδα μάζας σκυροδέματος πέτρινης σκωρίας υπερυψηλής αντοχής είναι περίπου 4,17 φορές αυτή του συνηθισμένου σκυροδέματος, 2,49 φορές αυτή του σκυροδέματος υψηλής αντοχής (HSC) και 2,02 φορές εκείνης του σκυροδέματος αντιδραστικής σκόνης (RPC). ).Ως εκ τούτου, το σκυρόδεμα πέτρας εξαιρετικά υψηλής αντοχής που παρασκευάζεται με τσιμέντο χαμηλής δόσης είναι η κατεύθυνση ανάπτυξης του σκυροδέματος στην εποχή της οικονομίας χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

(3) Μετά την προσθήκη καολίνη με αντοχή στον παγετό στο σκυρόδεμα, το μέγεθος των πόρων του σκυροδέματος μειώνεται σημαντικά, βελτιώνοντας τον κύκλο κατάψυξης-απόψυξης του σκυροδέματος.Κάτω από έναν ορισμένο αριθμό κύκλων κατάψυξης-απόψυξης, ο συντελεστής ελαστικότητας του δείγματος σκυροδέματος με περιεκτικότητα 15% σε καολίνη σε ηλικία 28 ημερών είναι σημαντικά υψηλότερος από αυτόν του σκυροδέματος αναφοράς στην ηλικία των 28 ημερών.Η σύνθετη εφαρμογή μετακαολίνης και άλλων ορυκτών εξαιρετικά λεπτών σκονών στο σκυρόδεμα μπορεί επίσης να βελτιώσει σημαντικά την ανθεκτικότητα του σκυροδέματος.