1) Mellorar a resistencia da lama e do morteiro de cemento é unha das características do alto rendemento do formigón. Un dos principais obxectivos de engadir metacaolín é mellorar a resistencia do morteiro de cemento e do formigón.

Poon et al., A súa resistencia a 28d e 90d é equivalente á do cemento de metacaolín, pero a súa resistencia inicial é inferior á do cemento de referencia. A análise suxire que isto pode estar relacionado coa grave aglomeración do po de silicio empregado e a unha dispersión insuficiente na pasta de cemento.

(2) Li Keliang et al. (2005) estudaron os efectos da temperatura de calcinación, o tempo de calcinación e o contido de SiO2 e A12O3 no caolín na actividade do metacaolín para mellorar a resistencia do formigón de cemento. Preparáronse polímeros de formigón e solo de alta resistencia usando metacaolín. Os resultados mostran que cando o contido de metacaolín é do 15 % e a proporción auga-cemento é de 0,4, a resistencia á compresión aos 28 días é de 71,9 MPa. Cando o contido de metacaolín é do 10 % e a proporción auga-cemento é de 0,375, a resistencia á compresión aos 28 días é de 73,9 MPa. Ademais, cando o contido de metacaolín é do 10 %, o seu índice de actividade alcanza os 114, un 11,8 % máis alto que a mesma cantidade de po de silicio. Polo tanto, crese que o metacaolín pódese usar para preparar formigón de alta resistencia.

Estudouse a relación tensión-deformación á tracción axial do formigón cun contido de metacaolín do 0, 0,5 %, 10 % e 15 %. Descubriuse que co aumento do contido de metacaolín, a deformación máxima da resistencia á tracción axial do formigón aumentaba significativamente e o módulo de elasticidade á tracción permanecía basicamente sen cambios. Non obstante, a resistencia á compresión do formigón aumentaba significativamente, mentres que a relación de resistencia á compresión diminuía en consecuencia. A resistencia á tracción e a resistencia á compresión do formigón cun contido de caolín do 15 % son o 128 % e o 184 % do formigón de referencia, respectivamente.
Ao estudar o efecto de fortalecemento do po ultrafino de metacaolín sobre o formigón, comprobouse que, coa mesma fluidez, a resistencia á compresión e á flexión do morteiro que contiña un 10 % de metacaolín aumentaron entre un 6 % e un 8 % despois de 28 días. O desenvolvemento inicial da resistencia do formigón mesturado con metacaolín foi significativamente máis rápido que o do formigón estándar. En comparación co formigón de referencia, o formigón que contiña un 15 % de metacaolín ten un aumento do 84 % na resistencia á compresión axial en 3D e un aumento do 80 % na resistencia á compresión axial a 28d, mentres que o módulo elástico estático ten un aumento do 9 % en 3D e un aumento do 8 % en 28d.

Estudouse a influencia da proporción mixta de solo con metacaolín e escoria na resistencia e durabilidade do formigón. Os resultados mostran que engadir metacaolín ao formigón de escoria mellora a resistencia e a durabilidade do formigón, e a proporción óptima de escoria e cemento é de arredor de 3:7, o que resulta nunha resistencia ideal do formigón. A diferenza de arco do formigón composto é lixeiramente maior que a do formigón de escoria simple debido ao efecto da cinza volcánica do metacaolín. A súa resistencia á tracción por división é maior que a do formigón de referencia.

A traballabilidade, a resistencia á compresión e a durabilidade do formigón foron estudadas empregando metacaolín, cinzas volantes e escoria como substitutos do cemento, e mesturando metacaolín con cinzas volantes e escoria por separado para preparar o formigón. Os resultados mostran que cando o metacaolín substitúe do 5 % ao 25 ​​% do cemento en cantidades iguais, a resistencia á compresión do formigón en todas as idades mellora; cando se usa metacaolín para substituír o cemento nun 20 % en cantidades iguais, a resistencia á compresión en cada idade é ideal, e a súa resistencia a 3d, 7d e 28d é un 26,0 %, 14,3 % e 8,9 % maior que a do formigón sen metacaolín engadido, respectivamente. Isto indica que para o cemento Portland tipo II, engadir metacaolín pode mellorar a resistencia do formigón preparado.

Empregando escoria de aceiro, metacaolín e outros materiais como principais materias primas para preparar cemento xeopolímero en lugar do cemento Portland tradicional, co fin de acadar o obxectivo de conservación de enerxía, redución do consumo e transformación dos residuos en tesouro. Os resultados mostran que cando o contido de aceiro e cinzas volantes é ambos do 20 %, a resistencia do bloque de proba aos 28 días alcanza un nivel moi alto (95,5 MPa). A medida que aumenta a cantidade de escoria de aceiro engadida, tamén pode desempeñar un certo papel na redución da contracción do cemento xeopolímero.

Usando a vía técnica de "cemento Portland + aditivo mineral activo + axente redutor de auga de alta eficiencia", a tecnoloxía do formigón con auga magnetizada e os procesos de preparación convencionais, realizáronse experimentos sobre a preparación de formigón de escoria de pedra de baixo carbono e ultrarresistente utilizando materias primas como pedras e escorias dunha ampla gama de fontes locais. Os resultados indican que a dosificación axeitada de metacaolín é do 10 %. A relación masa-resistencia da contribución do cemento por unidade de masa do formigón de escoria de pedra de ultrarresistente é aproximadamente 4,17 veces a do formigón ordinario, 2,49 veces a do formigón de alta resistencia (HSC) e 2,02 veces a do formigón en po reactivo (RPC). Polo tanto, o formigón de escoria de pedra de ultrarresistente preparado con cemento de baixa dosificación é a dirección do desenvolvemento do formigón na era da economía baixa en carbono.

(3) Despois de engadir caolín con resistencia ás xeadas ao formigón, o tamaño dos poros do formigón redúcese considerablemente, o que mellora o ciclo de conxelación-desconxelación do formigón. Baixo un certo número de ciclos de conxelación-desconxelación, o módulo elástico da mostra de formigón cun contido de caolín do 15 % aos 28 días de idade é significativamente maior que o do formigón de referencia aos 28 días de idade. A aplicación composta de metacaolín e outros pos ultrafinos minerais no formigón tamén pode mellorar considerablemente a durabilidade do formigón.