1) Подобрувањето на цврстината на цементната кашеста маса и малтерот е една од карактеристиките на високите перформанси на бетонот. Една од главните цели на додавањето метакаолин е да се подобри цврстината на цементниот малтер и бетонот.

Пун и сор. Неговата цврстина на 28d и 90d е еквивалентна на онаа на метакаолинскиот цемент, но неговата рана цврстина е помала од стандардниот цемент. Анализата сугерира дека ова може да биде поврзано со силната агломерација на употребениот силиконски прав и недоволната дисперзија во цементната кашеста маса.

(2) Ли Келианг и сор. (2005) ги проучувале ефектите од температурата на калцинација, времето на калцинација и содржината на SiO2 и A12O3 во каолинот врз активноста на метакаолинот за подобрување на цврстината на цементниот бетон. Бетон со висока цврстина и полимери на почва беа подготвени со употреба на метакаолин. Резултатите покажуваат дека кога содржината на метакаолин е 15%, а односот вода-цемент е 0,4, цврстината на притисок на 28 дена е 71,9 MPa. Кога содржината на метакаолин е 10%, а односот вода-цемент е 0,375, цврстината на притисок на 28 дена е 73,9 MPa. Покрај тоа, кога содржината на метакаолин е 10%, неговиот индекс на активност достигнува 114, што е за 11,8% повисоко од истата количина силициумски прав. Затоа, се верува дека метакаолинот може да се користи за подготовка на бетон со висока цврстина.

Проучен е односот помеѓу аксијалниот затегнувачки стрес и деформацијата на бетонот со содржина на метакаолин од 0, 0,5%, 10% и 15%. Утврдено е дека со зголемување на содржината на метакаолин, врвното оптоварување на аксијалната затезна цврстина на бетонот значително се зголемило, а модулот на затезна еластичност останал во основа непроменет. Сепак, компресиската цврстина на бетонот значително се зголемила, додека односот на компресиската цврстина соодветно се намалил. Затезната цврстина и компресиската цврстина на бетонот со содржина на каолин од 15% се 128% и 184% од референтниот бетон, соодветно.
При проучување на ефектот на зајакнување на ултрафин прав од метакаолин врз бетонот, беше откриено дека под иста флуидност, цврстината на притисок и цврстината на свиткување на малтерот што содржи 10% метакаолин се зголемиле за 6% до 8% по 28 дена. Раниот развој на цврстината на бетонот измешан со метакаолин бил значително побрз од оној на стандардниот бетон. Во споредба со референтниот бетон, бетонот што содржи 15% метакаолин има зголемување од 84% во 3D аксијалната цврстина на притисок и зголемување од 80% во 28d аксијалната цврстина на притисок, додека статичкиот модул на еластичност има зголемување од 9% во 3D и зголемување од 8% во 28d.

Проучено е влијанието на мешаниот сооднос на метакаолинска почва и згура врз цврстината и издржливоста на бетонот. Резултатите покажуваат дека додавањето метакаолин во згурен бетон ја подобрува цврстината и издржливоста на бетонот, а оптималниот сооднос на згура и цемент е околу 3:7, што резултира со идеална цврстина на бетонот. Разликата во лакот на композитниот бетон е малку поголема од онаа на бетонот со единечна згура поради ефектот на вулканска пепел на метакаолинот. Неговата цврстина на кинење при затегнување е поголема од онаа на стандардниот бетон.

Обработливоста, цврстината на притисок и трајноста на бетонот беа проучени со употреба на метакаолин, летечка пепел и згура како замена за цемент, и мешање на метакаолин со летечка пепел и згура одделно за подготовка на бетон. Резултатите покажуваат дека кога метакаолинот заменува 5% до 25% цемент во еднакви количини, цврстината на притисок на бетонот во сите возрасти е подобрена; Кога метакаолинот се користи за да го замени цементот за 20% во еднакви количини, цврстината на притисок во секоја возраст е идеална, а неговата цврстина на 3d, 7d и 28d е 26,0%, 14,3% и 8,9% повисока од онаа на бетонот без додаден метакаолин, соодветно. Ова укажува дека за Портланд цемент тип II, додавањето метакаолин може да ја подобри цврстината на подготвениот бетон.

Користење на челична згура, метакаолин и други материјали како главни суровини за подготовка на геополимер цемент наместо традиционалниот портланд цемент, со цел да се постигне целта за заштеда на енергија, намалување на потрошувачката и претворање на отпадот во богатство. Резултатите покажуваат дека кога содржината на челик и летечка пепел е 20%, јачината на тест блокот на 28 дена достигнува многу висока вредност (95,5 MPa). Како што се зголемува количината на додадена челична згура, таа може да игра и одредена улога во намалувањето на собирање на геополимерниот цемент.

Користејќи го техничкиот пат „Портланд цемент + активен минерален додаток + високо ефикасен агенс за намалување на водата“, технологија на магнетизиран воден бетон и конвенционални процеси на подготовка, беа спроведени експерименти за подготовка на бетон од камена згура со ниска содржина на јаглерод и ултра висока цврстина со употреба на суровини како што се камења и згура од широк спектар на локални извори. Резултатите покажуваат дека соодветната доза на метакаолин е 10%. Односот на масата и цврстината на придонесот на цементот по единица маса на бетон од камена згура со ултра висока цврстина е околу 4,17 пати поголем од оној на обичниот бетон, 2,49 пати поголем од оној на бетонот со висока цврстина (HSC) и 2,02 пати поголем од оној на реактивниот прашкаст бетон (RPC). Затоа, бетонот од камена згура со ултра висока цврстина подготвен со цемент со ниска доза е насоката на развој на бетон во ерата на економија со ниска содржина на јаглерод.

(3) По додавањето на каолин со отпорност на мраз во бетонот, големината на порите на бетонот значително се намалува, подобрувајќи го циклусот на замрзнување-одмрзнување на бетонот. Под одреден број циклуси на замрзнување-одмрзнување, модулот на еластичност на примерокот од бетон со содржина на каолин од 15% на 28-дневна возраст е значително поголем од оној на референтниот бетон на 28-дневна возраст. Композитната примена на метакаолин и други минерални ултрафини прашоци во бетонот, исто така, може значително да ја подобри издржливоста на бетонот.