1) Përmirësimi i rezistencës së llaçit të çimentos dhe llaçit është një nga karakteristikat e performancës së lartë të betonit. Një nga qëllimet kryesore të shtimit të metakaolinit është përmirësimi i rezistencës së llaçit të çimentos dhe betonit.

Poon et al., Fortësia e saj në 28d dhe 90d është ekuivalente me atë të çimentos metakaolin, por fortësia e saj e hershme është më e ulët se çimentoja standarde. Analiza sugjeron që kjo mund të lidhet me grumbullimin e rëndë të pluhurit të silikonit të përdorur dhe shpërndarjen e pamjaftueshme në slurri të çimentos.

(2) Li Keliang et al. (2005) studiuan efektet e temperaturës së kalcinimit, kohës së kalcinimit dhe përmbajtjes së SiO2 dhe A12O3 në kaolinë në aktivitetin e metakaolinës për të përmirësuar fortësinë e betonit të çimentos. Polimerët e betonit dhe tokës me fortësi të lartë u përgatitën duke përdorur metakaolinë. Rezultatet tregojnë se kur përmbajtja e metakaolinës është 15% dhe raporti ujë-çimento është 0.4, fortësia në shtypje në 28 ditë është 71.9 MPa. Kur përmbajtja e metakaolinës është 10% dhe raporti ujë-çimento është 0.375, fortësia në shtypje në 28 ditë është 73.9 MPa. Për më tepër, kur përmbajtja e metakaolinës është 10%, indeksi i aktivitetit të saj arrin 114, që është 11.8% më i lartë se e njëjta sasi pluhuri silikoni. Prandaj, besohet se metakaolina mund të përdoret për të përgatitur beton me fortësi të lartë.

U studiua marrëdhënia stres-deformim aksial në tërheqje e betonit me përmbajtje metakaolini 0, 0.5%, 10% dhe 15%. U zbulua se me rritjen e përmbajtjes së metakaolinit, deformimi maksimal i rezistencës në tërheqje aksiale të betonit u rrit ndjeshëm dhe moduli i elasticitetit në tërheqje mbeti praktikisht i pandryshuar. Megjithatë, forca në shtypje e betonit u rrit ndjeshëm, ndërsa raporti i forcës në shtypje u ul përkatësisht. Rezistenca në tërheqje dhe forca në shtypje e betonit me përmbajtje kaolini 15% janë përkatësisht 128% dhe 184% e betonit referues.
Gjatë studimit të efektit forcues të pluhurit ultra të imët të metakaolinit në beton, u zbulua se nën të njëjtën rrjedhshmëri, rezistenca ndaj shtypjes dhe rezistenca ndaj përkuljes së llaçit që përmbante 10% metakaolinë u rrit me 6% në 8% pas 28 ditësh. Zhvillimi i hershëm i forcës së betonit të përzier me metakaolinë ishte dukshëm më i shpejtë se ai i betonit standard. Krahasuar me betonin standard, betoni që përmbante 15% metakaolinë ka një rritje prej 84% në rezistencën ndaj shtypjes aksiale 3D dhe një rritje prej 80% në rezistencën ndaj shtypjes aksiale 28d, ndërsa moduli elastik statik ka një rritje prej 9% në 3D dhe një rritje prej 8% në 28d.

U studiua ndikimi i proporcionit të përzier të tokës së metakaolinës dhe skorjes në fortësinë dhe qëndrueshmërinë e betonit. Rezultatet tregojnë se shtimi i metakaolinës në betonin me skorje përmirëson fortësinë dhe qëndrueshmërinë e betonit, dhe raporti optimal i skorjes me çimenton është rreth 3:7, duke rezultuar në fortësinë ideale të betonit. Diferenca e harkut të betonit kompozit është pak më e lartë se ajo e betonit me skorje të vetme për shkak të efektit të hirit vullkanik të metakaolinës. Fortësia e tij në tërheqje në çarje është më e lartë se ajo e betonit standard.

Punueshmëria, rezistenca ndaj shtypjes dhe qëndrueshmëria e betonit u studiuan duke përdorur metakaolinë, hirin fluturues dhe skorjen si zëvendësues të çimentos, dhe duke përzier metakaolinën me hirin fluturues dhe skorjen veçmas për të përgatitur betonin. Rezultatet tregojnë se kur metakaolini zëvendëson 5% deri në 25% çimento në sasi të barabarta, rezistenca ndaj shtypjes e betonit në të gjitha moshat përmirësohet; Kur metakaolini përdoret për të zëvendësuar çimenton me 20% në sasi të barabarta, rezistenca ndaj shtypjes në secilën moshë është ideale, dhe rezistenca e saj në 3d, 7d dhe 28d është përkatësisht 26.0%, 14.3% dhe 8.9% më e lartë se ajo e betonit pa shtuar metakaolinë. Kjo tregon se për çimenton Portland të Tipit II, shtimi i metakaolinës mund të përmirësojë rezistenca e betonit të përgatitur.

Përdorimi i skorjes së çelikut, metakaolinës dhe materialeve të tjera si lëndë të para kryesore për të përgatitur çimenton gjeopolimer në vend të çimentos tradicionale Portland, me qëllim arritjen e qëllimit të ruajtjes së energjisë, uljes së konsumit dhe shndërrimit të mbeturinave në thesar. Rezultatet tregojnë se kur përmbajtja e çelikut dhe e hirit fluturues është të dyja 20%, fortësia e bllokut të testimit në 28 ditë arrin shumë të lartë (95.5MPa). Ndërsa sasia e skorjes së çelikut të shtuar rritet, ajo gjithashtu mund të luajë një rol të caktuar në uljen e tkurrjes së çimentos gjeopolimer.

Duke përdorur rrugën teknike të "Çimentos Portland + përzierje minerale aktive + agjent reduktues uji me efikasitet të lartë", teknologjinë e betonit me ujë të magnetizuar dhe proceset konvencionale të përgatitjes, u kryen eksperimente mbi përgatitjen e betonit prej skorje guri me karbon të ulët dhe me rezistencë ultra të lartë duke përdorur lëndë të para si gurë dhe skorje nga një gamë e gjerë burimesh lokale. Rezultatet tregojnë se doza e përshtatshme e metakaolinit është 10%. Raporti i masës ndaj rezistencës së kontributit të çimentos për njësi të masës së betonit prej skorje guri me rezistencë ultra të lartë është rreth 4.17 herë më i lartë se ai i betonit të zakonshëm, 2.49 herë më i lartë se ai i betonit me rezistencë të lartë (HSC) dhe 2.02 herë më i lartë se ai i betonit pluhur reaktiv (RPC). Prandaj, betoni prej skorje guri me rezistencë ultra të lartë i përgatitur me çimento me dozë të ulët është drejtimi i zhvillimit të betonit në epokën e ekonomisë me karbon të ulët.

(3) Pas shtimit të kaolinës me rezistencë ndaj ngricës në beton, madhësia e poreve të betonit zvogëlohet shumë, duke përmirësuar ciklin e ngrirjes-shkrirjes së betonit. Nën një numër të caktuar ciklesh ngrirje-shkrirjeje, moduli elastik i mostrës së betonit me një përmbajtje kaoline prej 15% në moshën 28 ​​ditësh është dukshëm më i lartë se ai i betonit referues në moshën 28 ​​ditësh. Aplikimi i përbërë i metakaolinës dhe pluhurave të tjera minerale ultra të imëta në beton gjithashtu mund të përmirësojë shumë qëndrueshmërinë e betonit.