१) सिमेन्ट स्लरी र मोर्टारको बल सुधार गर्नु कंक्रीटको उच्च प्रदर्शनको एक विशेषता हो। मेटाकाओलिन थप्नुको मुख्य उद्देश्य सिमेन्ट मोर्टार र कंक्रीटको बल सुधार गर्नु हो।

पून एट अल, २८d र ९०d मा यसको बल मेटाकाओलिन सिमेन्टको बराबर छ, तर यसको प्रारम्भिक बल बेन्चमार्क सिमेन्ट भन्दा कम छ। विश्लेषणले सुझाव दिन्छ कि यो प्रयोग गरिएको सिलिकन पाउडरको गम्भीर जम्मा र सिमेन्ट स्लरीमा अपर्याप्त फैलावटसँग सम्बन्धित हुन सक्छ।

(२) ली केलियाङ एट अल. (२००५) ले सिमेन्ट कंक्रीटको शक्ति सुधार गर्न मेटाकाओलिनको गतिविधिमा काओलिनमा रहेको क्याल्सिनेशन तापक्रम, क्याल्सिनेशन समय, र SiO2 र A12O3 सामग्रीको प्रभावको अध्ययन गरे। मेटाकाओलिन प्रयोग गरेर उच्च शक्ति कंक्रीट र माटो पोलिमरहरू तयार पारिएका थिए। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि जब मेटाकाओलिनको सामग्री १५% हुन्छ र पानी सिमेन्ट अनुपात ०.४ हुन्छ, २८ दिनमा कम्प्रेसिभ शक्ति ७१.९ MPa हुन्छ। जब मेटाकाओलिनको सामग्री १०% हुन्छ र पानी सिमेन्ट अनुपात ०.३७५ हुन्छ, २८ दिनमा कम्प्रेसिभ शक्ति ७३.९ MPa हुन्छ। यसबाहेक, जब मेटाकाओलिनको सामग्री १०% हुन्छ, यसको गतिविधि सूचकांक ११४ पुग्छ, जुन सिलिकन पाउडरको समान मात्रा भन्दा ११.८% बढी हुन्छ। त्यसैले, यो विश्वास गरिन्छ कि मेटाकाओलिन उच्च-शक्ति कंक्रीट तयार गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

०, ०.५%, १०%, र १५% मेटाकाओलिन सामग्री भएको कंक्रीटको अक्षीय तन्य तनाव-तनाव सम्बन्धको अध्ययन गरिएको थियो। मेटाकाओलिन सामग्रीको वृद्धिसँगै, कंक्रीटको अक्षीय तन्य शक्तिको शिखर स्ट्रेन उल्लेखनीय रूपमा बढेको र तन्य लोचदार मोड्युलस मूलतः अपरिवर्तित रहेको पाइयो। यद्यपि, कंक्रीटको कम्प्रेसिभ शक्ति उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो, जबकि कम्प्रेसिभ शक्ति अनुपात तदनुसार घट्यो। १५% काओलिन सामग्री भएको कंक्रीटको तन्य शक्ति र कम्प्रेसिभ शक्ति क्रमशः सन्दर्भ कंक्रीटको १२८% र १८४% हो।
कंक्रीटमा मेटाकाओलिनको अल्ट्राफाइन पाउडरको बलियो बनाउने प्रभावको अध्ययन गर्दा, यो पत्ता लाग्यो कि उही तरलता अन्तर्गत, १०% मेटाकाओलिन भएको मोर्टारको कम्प्रेसिभ शक्ति र लचकदार शक्ति २८ दिन पछि ६% ले ८% सम्म बढ्यो। मेटाकाओलिनसँग मिसाइएको कंक्रीटको प्रारम्भिक शक्ति विकास मानक कंक्रीटको भन्दा उल्लेखनीय रूपमा छिटो थियो। बेन्चमार्क कंक्रीटको तुलनामा, १५% मेटाकाओलिन भएको कंक्रीटमा ३D अक्षीय कम्प्रेसिभ शक्तिमा ८४% वृद्धि र २८d अक्षीय कम्प्रेसिभ शक्तिमा ८०% वृद्धि हुन्छ, जबकि स्थिर इलास्टिक मोडुलसमा ३D मा ९% वृद्धि र २८d मा ८% वृद्धि हुन्छ।

कंक्रीटको बल र टिकाउपनमा मेटाकाओलिन माटो र स्ल्यागको मिश्रित अनुपातको प्रभावको अध्ययन गरिएको थियो। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि स्ल्याग कंक्रीटमा मेटाकाओलिन थप्दा कंक्रीटको बल र टिकाउपनमा सुधार हुन्छ, र सिमेन्टमा स्ल्यागको इष्टतम अनुपात लगभग ३:७ हुन्छ, जसले गर्दा आदर्श कंक्रीट बल प्राप्त हुन्छ। मेटाकाओलिनको ज्वालामुखी खरानी प्रभावको कारणले गर्दा कम्पोजिट कंक्रीटको आर्क भिन्नता एकल स्ल्याग कंक्रीटको भन्दा अलि बढी हुन्छ। यसको विभाजन तन्य शक्ति बेन्चमार्क कंक्रीटको भन्दा बढी छ।

सिमेन्टको विकल्पको रूपमा मेटाकाओलिन, फ्लाई एश र स्ल्याग प्रयोग गरेर र कंक्रीट तयार गर्न मेटाकाओलिनलाई फ्लाई एश र स्ल्यागसँग छुट्टाछुट्टै मिसाएर कंक्रीटको कार्यशीलता, कम्प्रेसिभ शक्ति र टिकाउपनको अध्ययन गरिएको थियो। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि जब मेटाकाओलिनले ५% देखि २५% सिमेन्टलाई समान मात्रामा प्रतिस्थापन गर्दछ, सबै उमेरमा कंक्रीटको कम्प्रेसिभ शक्ति सुधार हुन्छ; जब मेटाकाओलिनलाई समान मात्रामा २०% ले सिमेन्ट प्रतिस्थापन गर्न प्रयोग गरिन्छ, प्रत्येक उमेरमा कम्प्रेसिभ शक्ति आदर्श हुन्छ, र ३d, ७d, र २८d मा यसको बल मेटाकाओलिन थपिएको बिना कंक्रीटको भन्दा क्रमशः २६.०%, १४.३%, र ८.९% बढी हुन्छ। यसले संकेत गर्दछ कि टाइप II पोर्टल्याण्ड सिमेन्टको लागि, मेटाकाओलिन थप्दा तयार कंक्रीटको बल सुधार हुन सक्छ।

ऊर्जा संरक्षण, खपत घटाउने र फोहोरलाई खजानामा परिणत गर्ने लक्ष्य हासिल गर्न परम्परागत पोर्टल्याण्ड सिमेन्टको सट्टा जियोपोलिमर सिमेन्ट तयार गर्न मुख्य कच्चा पदार्थको रूपमा स्टील स्ल्याग, मेटाकाओलिन र अन्य सामग्रीहरू प्रयोग गर्दै। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि जब स्टील र फ्लाई एशको मात्रा २०% हुन्छ, २८ दिनमा परीक्षण ब्लकको बल धेरै उच्च (९५.५MPa) पुग्छ। थपिएको स्टील स्ल्यागको मात्रा बढ्दै जाँदा, यसले जियोपोलिमर सिमेन्टको संकुचन कम गर्न पनि निश्चित भूमिका खेल्न सक्छ।

"पोर्टल्याण्ड सिमेन्ट+सक्रिय खनिज मिश्रण+उच्च-दक्षता पानी घटाउने एजेन्ट", चुम्बकीकृत पानी कंक्रीट प्रविधि, र परम्परागत तयारी प्रक्रियाहरूको प्राविधिक मार्ग प्रयोग गरेर, स्थानीय स्रोतहरूको विस्तृत दायराबाट ढुङ्गा र स्ल्याग जस्ता कच्चा पदार्थहरू प्रयोग गरेर कम-कार्बन र अति-उच्च शक्ति ढुङ्गा स्ल्याग कंक्रीटको तयारीमा प्रयोगहरू सञ्चालन गरियो। नतिजाहरूले संकेत गर्दछ कि मेटाकाओलिनको उपयुक्त खुराक १०% छ। अल्ट्रा-उच्च शक्ति ढुङ्गा स्ल्याग कंक्रीटको प्रति एकाइ द्रव्यमान सिमेन्ट योगदानको द्रव्यमान र शक्ति अनुपात साधारण कंक्रीटको लगभग ४.१७ गुणा, उच्च-शक्ति कंक्रीट (HSC) को २.४९ गुणा, र प्रतिक्रियाशील पाउडर कंक्रीट (RPC) को २.०२ गुणा छ। त्यसकारण, कम खुराक सिमेन्टको साथ तयार पारिएको अति-उच्च शक्ति ढुङ्गा स्ल्याग कंक्रीट कम-कार्बन अर्थतन्त्र युगमा कंक्रीट विकासको दिशा हो।

(३) कंक्रीटमा फ्रस्ट प्रतिरोधी काओलिन थपेपछि, कंक्रीटको छिद्र आकार धेरै कम हुन्छ, जसले कंक्रीटको फ्रिज-थाउ चक्रमा सुधार गर्दछ। निश्चित संख्यामा फ्रिज-थाउ चक्रहरू अन्तर्गत, २८ दिनको उमेरमा १५% काओलिन सामग्री भएको कंक्रीट नमूनाको लोचदार मोड्युलस २८ दिनको उमेरमा सन्दर्भ कंक्रीटको भन्दा उल्लेखनीय रूपमा बढी हुन्छ। कंक्रीटमा मेटाकाओलिन र अन्य खनिज अल्ट्राफाइन पाउडरहरूको मिश्रित प्रयोगले पनि कंक्रीटको टिकाउपनमा धेरै सुधार गर्न सक्छ।