1) Att förbättra hållfastheten hos cementslam och murbruk är ett av kännetecknen för betongs höga prestanda. Ett av huvudsyftena med att tillsätta metakaolin är att förbättra hållfastheten hos cementmurbruk och betong.

Poon et al., Dess hållfasthet vid 28d och 90d är likvärdig med metakaolincement, men dess tidiga hållfasthet är lägre än referenscementet. Analys tyder på att detta kan vara relaterat till den kraftiga agglomereringen av det använda kiselpulvret och otillräcklig dispersion i cementslammet.

(2) Li Keliang et al. (2005) studerade effekterna av kalcineringstemperatur, kalcineringstid och SiO2- och A12O3-halter i kaolin på metakaolins aktivitet för att förbättra hållfastheten hos cementbetong. Höghållfast betong och jordpolymerer framställdes med metakaolin. Resultaten visar att när metakaolinhalten är 15 % och vattencementförhållandet är 0,4 är tryckhållfastheten vid 28 dagar 71,9 MPa. När metakaolinhalten är 10 % och vattencementförhållandet är 0,375 är tryckhållfastheten vid 28 dagar 73,9 MPa. Dessutom, när metakaolinhalten är 10 %, når dess aktivitetsindex 114, vilket är 11,8 % högre än samma mängd kiselpulver. Därför tros det att metakaolin kan användas för att framställa höghållfast betong.

Förhållandet mellan axiell dragspänning och töjning för betong med 0, 0,5 %, 10 % och 15 % metakaolinhalt studerades. Det visade sig att med ökningen av metakaolinhalten ökade betongens maximala töjning av axiell draghållfasthet avsevärt, och draghållfasthetsmodulen förblev i princip oförändrad. Betongens tryckhållfasthet ökade dock avsevärt, medan tryckhållfasthetsförhållandet minskade i motsvarande grad. Draghållfastheten och tryckhållfastheten för betong med 15 % kaolinhalt är 128 % respektive 184 % av referensbetongen.
När man studerade den förstärkande effekten av ultrafint metakaolinpulver på betong, fann man att tryckhållfastheten och böjhållfastheten hos murbruk innehållande 10 % metakaolin ökade med 6 % till 8 % efter 28 dagar under samma fluiditet. Den tidiga hållfasthetsutvecklingen för betong blandad med metakaolin var betydligt snabbare än för standardbetong. Jämfört med referensbetongen har betong innehållande 15 % metakaolin en ökning med 84 % i 3D axiell tryckhållfasthet och en ökning med 80 % i 28d axiell tryckhållfasthet, medan den statiska elasticitetsmodulen har en ökning med 9 % i 3D och en ökning med 8 % i 28d.

Inverkan av en blandad andel metakaolinjord och slagg på betongens hållfasthet och hållbarhet studerades. Resultaten visar att tillsats av metakaolin till slaggbetong förbättrar betongens hållfasthet och hållbarhet, och det optimala förhållandet mellan slagg och cement är cirka 3:7, vilket resulterar i ideal betonghållfasthet. Skillnaden i valvform hos kompositbetong är något högre än hos enkelslaggbetong på grund av metakaolins vulkaniska askeffekt. Dess draghållfasthet är högre än hos referensbetong.

Betongens bearbetbarhet, tryckhållfasthet och hållbarhet studerades genom att använda metakaolin, flygaska och slagg som ersättning för cement, och genom att blanda metakaolin med flygaska och slagg separat för att framställa betong. Resultaten visar att när metakaolin ersätter 5 % till 25 % cement i lika stora mängder, förbättras betongens tryckhållfasthet vid alla åldrar. När metakaolin används för att ersätta cement med 20 % i lika stora mängder, är tryckhållfastheten vid varje ålder idealisk, och dess hållfasthet vid 3d, 7d och 28d är 26,0 %, 14,3 % respektive 8,9 % högre än för betong utan tillsatt metakaolin. Detta indikerar att för typ II Portlandcement kan tillsats av metakaolin förbättra hållfastheten hos den framställda betongen.

Genom att använda stålslagg, metakaolin och andra material som huvudsakliga råvaror för att framställa geopolymercement istället för traditionell portlandcement, för att uppnå målet att spara energi, minska förbrukningen och omvandla avfall till skatter. Resultaten visar att när innehållet av stål och flygaska är 20 %, når testblockets hållfasthet efter 28 dagar en mycket hög nivå (95,5 MPa). När mängden tillsatt stålslagg ökar kan det också spela en viss roll för att minska krympningen av geopolymercement.

Med hjälp av den tekniska metoden "Portlandcement + aktivt mineralinblandning + högeffektivt vattenreducerande medel", magnetiserad vattenbetongteknik och konventionella beredningsprocesser, utfördes experiment på beredning av koldioxidsnål och ultrahöghållfast stenslaggbetong med råmaterial som sten och slagg från en mängd olika lokala källor. Resultaten indikerar att den lämpliga doseringen av metakaolin är 10 %. Massa-/styrkeförhållandet för cementbidrag per massenhet av ultrahöghållfast stenslaggbetong är cirka 4,17 gånger högre än för vanlig betong, 2,49 gånger högre än för höghållfast betong (HSC) och 2,02 gånger högre än för reaktiv pulverbetong (RPC). Därför är ultrahöghållfast stenslaggbetong framställd med lågdos cement riktningen för betongutveckling i den koldioxidsnåla ekonomins era.

(3) Efter att man tillsatt kaolin med frostbeständighet i betongen minskar betongens porstorlek kraftigt, vilket förbättrar betongens frys-tiningcykel. Under ett visst antal frys-tiningcykler är elasticitetsmodulen hos betongprovet med en kaolinhalt på 15 % vid 28 dagars ålder betydligt högre än hos referensbetongen vid 28 dagars ålder. Den sammansatta appliceringen av metakaolin och andra ultrafina mineralpulver i betong kan också avsevärt förbättra betongens hållbarhet.