1) Å forbedre styrken til sementmørtel og -mørtel er et av kjennetegnene på høy ytelse i betong. Et av hovedformålene med å tilsette metakaolin er å forbedre styrken til sementmørtel og betong.

Poon et al., Styrken ved 28d og 90d tilsvarer metakaolinsementens styrke, men den tidlige styrken er lavere enn referansesementen. Analyse tyder på at dette kan være relatert til den kraftige agglomereringen av silisiumpulveret som brukes og utilstrekkelig dispersjon i sementslammet.

(2) Li Keliang et al. (2005) studerte effektene av kalsineringstemperatur, kalsineringstid og SiO2- og A12O3-innhold i kaolin på aktiviteten til metakaolin for å forbedre styrken til sementbetong. Høyfast betong og jordpolymerer ble fremstilt ved bruk av metakaolin. Resultatene viser at når metakaolininnholdet er 15 % og vannsementforholdet er 0,4, er trykkfastheten etter 28 dager 71,9 MPa. Når metakaolininnholdet er 10 % og vannsementforholdet er 0,375, er trykkfastheten etter 28 dager 73,9 MPa. Dessuten, når metakaolininnholdet er 10 %, når aktivitetsindeksen 114, som er 11,8 % høyere enn samme mengde silisiumpulver. Derfor antas det at metakaolin kan brukes til å fremstille høyfast betong.

Forholdet mellom aksial strekkspenning og tøyning for betong med 0, 0,5 %, 10 % og 15 % metakaolininnhold ble studert. Det ble funnet at med økningen av metakaolininnholdet økte den maksimale tøyningen av aksial strekkfastheten i betongen betydelig, og strekkelastisitetsmodulen forble i hovedsak uendret. Trykkfastheten til betongen økte imidlertid betydelig, mens trykkfasthetsforholdet tilsvarende minket. Strekkfastheten og trykkfastheten til betong med et kaolininnhold på 15 % er henholdsvis 128 % og 184 % av referansebetongen.
Ved studier av den forsterkende effekten av ultrafint metakaolinpulver på betong, ble det funnet at trykkfastheten og bøyefastheten til mørtel som inneholdt 10 % metakaolin økte med 6 % til 8 % etter 28 dager under samme fluiditet. Den tidlige styrkeutviklingen til betong blandet med metakaolin var betydelig raskere enn for standardbetong. Sammenlignet med referansebetongen har betong som inneholder 15 % metakaolin en økning på 84 % i 3D aksial trykkfasthet og en økning på 80 % i 28d aksial trykkfasthet, mens den statiske elastisitetsmodulen har en økning på 9 % i 3D og en økning på 8 % i 28d.

Innflytelsen av blandede andeler av metakaolinjord og slagg på betongens styrke og holdbarhet ble studert. Resultatene viser at tilsetning av metakaolin til slaggbetong forbedrer betongens styrke og holdbarhet, og det optimale forholdet mellom slagg og sement er rundt 3:7, noe som resulterer i ideell betongstyrke. Forskjellen i buen i komposittbetong er litt høyere enn i enkeltslaggbetong på grunn av metakaolins vulkanske askeeffekt. Dens splittingstrekkfasthet er høyere enn for referansebetong.

Bearbeidbarheten, trykkfastheten og holdbarheten til betong ble studert ved å bruke metakaolin, flyveaske og slagg som erstatning for sement, og blande metakaolin med flyveaske og slagg separat for å fremstille betong. Resultatene viser at når metakaolin erstatter 5 % til 25 % sement i like mengder, forbedres trykkfastheten til betong i alle aldre. Når metakaolin brukes til å erstatte sement med 20 % i like mengder, er trykkfastheten i hver alder ideell, og styrken ved 3d, 7d og 28d er henholdsvis 26,0 %, 14,3 % og 8,9 % høyere enn for betong uten tilsatt metakaolin. Dette indikerer at for type II portlandsement kan tilsetning av metakaolin forbedre styrken til den fremstilte betongen.

Bruk av stålslagg, metakaolin og andre materialer som hovedråmaterialer for å fremstille geopolymersement i stedet for tradisjonell portlandsement, for å oppnå målet om energibesparelse, forbruksreduksjon og omdanning av avfall til skatter. Resultatene viser at når innholdet av stål og flyveaske begge er 20 %, når testblokkens styrke etter 28 dager en svært høy verdi (95,5 MPa). Etter hvert som mengden tilsatt stålslagg øker, kan det også spille en viss rolle i å redusere krympingen av geopolymersement.

Ved å bruke den tekniske metoden «Portlandsement + aktivt mineraltilsetningsstoff + høyeffektivt vannreduserende middel», magnetisert vannbetongteknologi og konvensjonelle tilberedningsprosesser, ble det utført eksperimenter på tilberedning av lavkarbon- og ultrahøyfast steinslaggbetong ved bruk av råvarer som stein og slagg fra et bredt spekter av lokale kilder. Resultatene indikerer at passende dosering av metakaolin er 10 %. Forholdet mellom masse og styrke for sementbidrag per masseenhet av ultrahøyfast steinslaggbetong er omtrent 4,17 ganger høyere enn vanlig betong, 2,49 ganger høyere enn høyfast betong (HSC) og 2,02 ganger høyere enn reaktiv pulverbetong (RPC). Derfor er ultrahøyfast steinslaggbetong fremstilt med lavdose sement retningen for betongutvikling i lavkarbonøkonomiens æra.

(3) Etter at kaolin med frostbestandighet er tilsatt betong, reduseres porestørrelsen i betongen betraktelig, noe som forbedrer betongens fryse-tine-syklus. Under et visst antall fryse-tine-sykluser er elastisitetsmodulen til betongprøven med et kaolininnhold på 15 % ved 28 dagers alder betydelig høyere enn for referansebetongen ved 28 dagers alder. Den sammensatte påføringen av metakaolin og andre ultrafine mineralpulvere i betong kan også forbedre betongens holdbarhet betraktelig.