1) La millora de la resistència de la pasta i el morter de ciment és una de les característiques de l'alt rendiment del formigó. Un dels principals propòsits d'afegir metacaolí és millorar la resistència del morter de ciment i del formigó.

Poon et al., La seva resistència a 28d i 90d és equivalent a la del ciment de metacaolí, però la seva resistència inicial és inferior a la del ciment de referència. L'anàlisi suggereix que això pot estar relacionat amb la forta aglomeració de la pols de silici utilitzada i la dispersió insuficient a la pasta de ciment.

(2) Li Keliang et al. (2005) van estudiar els efectes de la temperatura de calcinació, el temps de calcinació i el contingut de SiO2 i A12O3 en el caolí sobre l'activitat del metacaolí per millorar la resistència del formigó de ciment. Es van preparar polímers de formigó i sòl d'alta resistència utilitzant metacaolí. Els resultats mostren que quan el contingut de metacaolí és del 15% i la relació aigua-ciment és de 0,4, la resistència a la compressió als 28 dies és de 71,9 MPa. Quan el contingut de metacaolí és del 10% i la relació aigua-ciment és de 0,375, la resistència a la compressió als 28 dies és de 73,9 MPa. A més, quan el contingut de metacaolí és del 10%, el seu índex d'activitat arriba a 114, que és un 11,8% superior a la mateixa quantitat de pols de silici. Per tant, es creu que el metacaolí es pot utilitzar per preparar formigó d'alta resistència.

Es va estudiar la relació tensió-deformació a la tracció axial del formigó amb un contingut de metacaolí del 0, 0,5%, 10% i 15%. Es va trobar que amb l'augment del contingut de metacaolí, la deformació màxima de la resistència a la tracció axial del formigó augmentava significativament i el mòdul elàstic a la tracció es mantenia bàsicament sense canvis. No obstant això, la resistència a la compressió del formigó augmentava significativament, mentre que la relació de resistència a la compressió disminuïa en conseqüència. La resistència a la tracció i la resistència a la compressió del formigó amb un contingut de caolí del 15% són del 128% i el 184% del formigó de referència, respectivament.
En estudiar l'efecte de reforç de la pols ultrafina de metacaolí sobre el formigó, es va trobar que, sota la mateixa fluïdesa, la resistència a la compressió i la resistència a la flexió del morter que contenia un 10% de metacaolí van augmentar entre un 6% i un 8% després de 28 dies. El desenvolupament inicial de la resistència del formigó barrejat amb metacaolí va ser significativament més ràpid que el del formigó estàndard. En comparació amb el formigó de referència, el formigó que contenia un 15% de metacaolí té un augment del 84% en la resistència a la compressió axial 3D i un augment del 80% en la resistència a la compressió axial 28d, mentre que el mòdul elàstic estàtic té un augment del 9% en 3D i un augment del 8% en 28d.

Es va estudiar la influència de la proporció mixta de metacaolí, sòl i escòria, en la resistència i la durabilitat del formigó. Els resultats mostren que afegir metacaolí al formigó d'escòria millora la resistència i la durabilitat del formigó, i la proporció òptima d'escòria i ciment és d'uns 3:7, cosa que resulta en una resistència ideal del formigó. La diferència d'arc del formigó compost és lleugerament superior a la del formigó d'escòria simple a causa de l'efecte de cendra volcànica del metacaolí. La seva resistència a la tracció per divisió és superior a la del formigó de referència.

La treballabilitat, la resistència a la compressió i la durabilitat del formigó es van estudiar mitjançant l'ús de metacaolí, cendres volants i escòria com a substituts del ciment, i barrejant metacaolí amb cendres volants i escòria per separat per preparar el formigó. Els resultats mostren que quan el metacaolí substitueix del 5% al ​​25% del ciment en quantitats iguals, la resistència a la compressió del formigó a totes les edats millora; quan s'utilitza metacaolí per substituir el ciment en un 20% en quantitats iguals, la resistència a la compressió a cada edat és ideal, i la seva resistència a 3d, 7d i 28d és un 26,0%, 14,3% i 8,9% superior a la del formigó sense metacaolí afegit, respectivament. Això indica que per al ciment Portland tipus II, l'addició de metacaolí pot millorar la resistència del formigó preparat.

Utilitzant escòria d'acer, metacaolí i altres materials com a principals matèries primeres per preparar ciment geopolímer en lloc del ciment Portland tradicional, per tal d'aconseguir l'objectiu de conservació d'energia, reducció del consum i conversió dels residus en tresor. Els resultats mostren que quan el contingut d'acer i cendres volants és del 20%, la resistència del bloc de prova als 28 dies arriba a ser molt alta (95,5 MPa). A mesura que augmenta la quantitat d'escòria d'acer afegida, també pot tenir un cert paper en la reducció de la contracció del ciment geopolímer.

Utilitzant la via tècnica de "ciment Portland + additiu mineral actiu + agent reductor d'aigua d'alta eficiència", la tecnologia del formigó d'aigua magnetitzada i els processos de preparació convencionals, es van dur a terme experiments sobre la preparació de formigó d'escòria de pedra de baix contingut en carboni i d'ultra alta resistència utilitzant matèries primeres com ara pedres i escòries d'una àmplia gamma de fonts locals. Els resultats indiquen que la dosi adequada de metacaolí és del 10%. La relació massa-resistència de la contribució del ciment per unitat de massa del formigó d'escòria de pedra d'ultra alta resistència és aproximadament 4,17 vegades la del formigó ordinari, 2,49 vegades la del formigó d'alta resistència (HSC) i 2,02 vegades la del formigó en pols reactiu (RPC). Per tant, el formigó d'escòria de pedra d'ultra alta resistència preparat amb ciment de baixa dosi és la direcció del desenvolupament del formigó en l'era de l'economia baixa en carboni.

(3) Després d'afegir caolí resistent a les gelades al formigó, la mida dels porus del formigó es redueix considerablement, millorant el cicle de congelació-descongelació del formigó. Sota un cert nombre de cicles de congelació-descongelació, el mòdul elàstic de la mostra de formigó amb un contingut de caolí del 15% als 28 dies d'edat és significativament superior al del formigó de referència als 28 dies d'edat. L'aplicació composta de metacaolí i altres pols minerals ultrafines al formigó també pot millorar considerablement la durabilitat del formigó.