1) การปรับปรุงความแข็งแรงของสารละลายซีเมนต์และปูนเป็นหนึ่งในจุดเด่นของคอนกรีตประสิทธิภาพสูงวัตถุประสงค์หลักประการหนึ่งของการเพิ่มเมทาคาโอลินคือการปรับปรุงความแข็งแรงของปูนซีเมนต์และคอนกรีต

พูน และคณะ ความแข็งแรงของมันที่ 28d และ 90d เทียบเท่ากับซีเมนต์เมตาไคโอลิน แต่ความแข็งแรงในช่วงแรกนั้นต่ำกว่าซีเมนต์มาตรฐานการวิเคราะห์ชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการรวมตัวกันอย่างรุนแรงของผงซิลิกอนที่ใช้และการกระจายตัวที่ไม่เพียงพอในสารละลายซีเมนต์

(2) หลี่เกเหลียง และคณะ(2005) ศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิในการเผา เวลาในการเผา และปริมาณ SiO2 และ A12O3 ในดินขาวต่อการทำงานของเมตาไคโอลินในการปรับปรุงความแข็งแรงของคอนกรีตซีเมนต์เตรียมคอนกรีตกำลังสูงและโพลีเมอร์ดินโดยใช้เมตาไคโอลินผลการศึกษาพบว่า เมื่อปริมาณเมตาไคโอลินอยู่ที่ 15% และอัตราส่วนซีเมนต์น้ำเท่ากับ 0.4 กำลังรับแรงอัดที่ 28 วันจะเท่ากับ 71.9 MPaเมื่อปริมาณเมตาไคโอลินอยู่ที่ 10% และอัตราส่วนซีเมนต์น้ำเท่ากับ 0.375 กำลังรับแรงอัดที่ 28 วันจะเท่ากับ 73.9 MPaยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเนื้อหาของ metakaolin อยู่ที่ 10% ดัชนีกิจกรรมจะสูงถึง 114 ซึ่งสูงกว่าผงซิลิกอนในปริมาณเดียวกันถึง 11.8%ดังนั้นจึงเชื่อกันว่าเมตาคาโอลินสามารถนำมาใช้ในการเตรียมคอนกรีตกำลังสูงได้

ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงดึงและความเค้นตามแนวแกนของคอนกรีตกับปริมาณเมตาไคโอลิน 0, 0.5%, 10% และ 15%พบว่าเมื่อปริมาณเมตาไคโอลินเพิ่มขึ้น ความเครียดสูงสุดของความต้านทานแรงดึงตามแนวแกนของคอนกรีตก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และโมดูลัสยืดหยุ่นของแรงดึงยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐานอย่างไรก็ตาม กำลังอัดของคอนกรีตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่อัตราส่วนกำลังอัดลดลงตามลำดับความต้านทานแรงดึงและกำลังอัดของคอนกรีตที่มีปริมาณดินขาว 15% คือ 128% และ 184% ของคอนกรีตอ้างอิงตามลำดับ
เมื่อศึกษาผลการเสริมกำลังของผงอัลตราไฟน์ของเมตาไคโอลินบนคอนกรีต พบว่าภายใต้สภาพการไหลเดียวกัน กำลังรับแรงอัดและกำลังรับแรงดัดของปูนที่มีเมตาไคโอลิน 10% เพิ่มขึ้น 6% ถึง 8% หลังจาก 28 วันการพัฒนากำลังในช่วงเริ่มต้นของคอนกรีตผสมกับเมทาคาโอลินทำได้เร็วกว่าคอนกรีตมาตรฐานอย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับคอนกรีตมาตรฐาน คอนกรีตที่มีเมตาไคโอลิน 15% มีกำลังอัดตามแนวแกน 3D เพิ่มขึ้น 84% และกำลังรับแรงอัดตามแนวแกน 28d เพิ่มขึ้น 80% ในขณะที่โมดูลัสยืดหยุ่นแบบคงที่เพิ่มขึ้น 9% ใน 3D และเพิ่มขึ้น 8% ในวันที่ 28 วัน

ศึกษาอิทธิพลของสัดส่วนผสมของดินเมตาไคโอลินและตะกรันต่อความแข็งแรงและความทนทานของคอนกรีตผลการวิจัยพบว่าการเพิ่มเมตาไคโอลินลงในคอนกรีตตะกรันช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานของคอนกรีต และอัตราส่วนที่เหมาะสมของตะกรันต่อซีเมนต์คือประมาณ 3:7 ส่งผลให้คอนกรีตมีความแข็งแรงในอุดมคติความแตกต่างส่วนโค้งของคอนกรีตคอมโพสิตจะสูงกว่าคอนกรีตตะกรันเดี่ยวเล็กน้อย เนื่องจากผลของเถ้าภูเขาไฟของเมตาไคโอลินความต้านทานแรงดึงในการแยกตัวสูงกว่าคอนกรีตมาตรฐาน

ศึกษาความสามารถในการใช้งานได้ กำลังรับแรงอัด และความทนทานของคอนกรีตโดยใช้เมตาคาโอลิน เถ้าลอย และตะกรันแทนซีเมนต์ และผสมเมทาคาโอลินกับเถ้าลอยและตะกรันแยกกันเพื่อเตรียมคอนกรีตผลการวิจัยพบว่าเมื่อเมตาไคโอลินแทนที่ซีเมนต์ 5% ถึง 25% ในปริมาณที่เท่ากัน กำลังอัดของคอนกรีตทุกช่วงอายุจะดีขึ้นเมื่อใช้เมตาไคโอลินแทนซีเมนต์ 20% ในปริมาณที่เท่ากัน กำลังอัดในแต่ละช่วงกำลังจะเหมาะสม และกำลังที่ 3 วัน 7 วัน และ 28 วันจะสูงกว่าคอนกรีตที่ไม่มีเมทาคาโอลิน 26.0%, 14.3% และ 8.9% เพิ่มตามลำดับสิ่งนี้บ่งชี้ว่าสำหรับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ Type II การเติมเมตาคาโอลินสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของคอนกรีตที่เตรียมไว้ได้

การใช้ตะกรันเหล็ก เมตาคาโอลิน และวัสดุอื่นๆ เป็นวัตถุดิบหลักในการเตรียมซีเมนต์จีโอโพลีเมอร์แทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์แบบดั้งเดิม เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการอนุรักษ์พลังงาน ลดการบริโภค และเปลี่ยนของเสียให้เป็นสมบัติผลการศึกษาพบว่าเมื่อมีปริมาณเหล็กและเถ้าลอยอยู่ที่ 20% ความแข็งแรงของบล็อกทดสอบที่ 28 วันจะสูงมาก (95.5MPa)เมื่อปริมาณตะกรันเหล็กเพิ่มขึ้น ก็ยังสามารถมีบทบาทบางอย่างในการลดการหดตัวของจีโอโพลีเมอร์ซีเมนต์ได้

โดยใช้เส้นทางทางเทคนิคของ “ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์+ส่วนผสมแร่ออกฤทธิ์+สารลดน้ำประสิทธิภาพสูง” เทคโนโลยีคอนกรีตผสมน้ำแบบแม่เหล็ก และกระบวนการเตรียมแบบทั่วไป ได้ทำการทดลองเพื่อเตรียมคอนกรีตตะกรันหินที่มีคาร์บอนต่ำและมีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษโดยใช้ วัตถุดิบเช่นหินและตะกรันจากแหล่งท้องถิ่นที่หลากหลายผลลัพธ์ระบุว่าปริมาณ metakaolin ที่เหมาะสมคือ 10%อัตราส่วนมวลต่อกำลังของการมีส่วนร่วมของซีเมนต์ต่อหน่วยมวลของคอนกรีตตะกรันหินกำลังสูงพิเศษมีค่าประมาณ 4.17 เท่าของคอนกรีตธรรมดา, 2.49 เท่าของคอนกรีตกำลังสูง (HSC) และ 2.02 เท่าของคอนกรีตผงปฏิกิริยา (RPC) ).ดังนั้นคอนกรีตตะกรันหินกำลังสูงพิเศษที่เตรียมด้วยซีเมนต์ปริมาณต่ำจึงเป็นทิศทางของการพัฒนาคอนกรีตในยุคเศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ

(3) หลังจากเติมดินขาวที่มีความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งกับคอนกรีตแล้ว ขนาดรูพรุนของคอนกรีตจะลดลงอย่างมาก ปรับปรุงวงจรการแช่แข็งและละลายของคอนกรีตภายใต้รอบการแช่แข็ง-ละลายจำนวนหนึ่ง โมดูลัสยืดหยุ่นของตัวอย่างคอนกรีตที่มีปริมาณดินขาว 15% ที่อายุ 28 วัน จะสูงกว่าโมดูลัสยืดหยุ่นของคอนกรีตอ้างอิงที่อายุ 28 วันอย่างมีนัยสำคัญการใช้เมตาคาโอลินและผงแร่อัลตราไฟน์อื่นๆ ในคอนกรีตแบบคอมโพสิตสามารถปรับปรุงความทนทานของคอนกรีตได้อย่างมาก