1) Ցեմենտի ցեխի և շաղախի ամրության բարելավումը բետոնի բարձր կատարողականության բնութագրիչներից է:Մետակաոլինի ավելացման հիմնական նպատակներից մեկը ցեմենտի հավանգի և բետոնի ամրությունը բարելավելն է:

Poon et al., Նրա ամրությունը 28d և 90d-ում համարժեք է մետակաոլին ցեմենտի ուժին, բայց նրա վաղ ամրությունը ցածր է, քան հենանիշային ցեմենտը:Վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ դա կարող է կապված լինել օգտագործվող սիլիցիումի փոշու խիստ ագլոմերացիայի և ցեմենտի ցեխի մեջ անբավարար ցրման հետ:

(2) Li Keliang et al.(2005) ուսումնասիրել են կալցինացման ջերմաստիճանի, կալցինացման ժամանակի և կաոլինում SiO2 և A12O3 պարունակության ազդեցությունը մետակաոլինի ակտիվության վրա՝ ցեմենտի բետոնի ամրությունը բարելավելու համար:Բարձր ամրության բետոնի և հողի պոլիմերները պատրաստվել են մետակաոլինի օգտագործմամբ:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ երբ մետակաոլինի պարունակությունը 15% է, իսկ ջրի ցեմենտի հարաբերակցությունը 0,4, սեղմման ուժը 28 օրում կազմում է 71,9 ՄՊա:Երբ մետակաոլինի պարունակությունը 10% է, իսկ ջրի ցեմենտի հարաբերակցությունը 0,375, սեղմման ուժը 28 օրվա ընթացքում կազմում է 73,9 ՄՊա:Ընդ որում, երբ մետակաոլինի պարունակությունը կազմում է 10%, նրա ակտիվության ցուցանիշը հասնում է 114-ի, ինչը 11,8%-ով գերազանցում է նույն քանակությամբ սիլիցիումի փոշին։Հետեւաբար, ենթադրվում է, որ մետակաոլինը կարող է օգտագործվել բարձր ամրության բետոն պատրաստելու համար:

Ուսումնասիրվել է բետոնի առանցքային առաձգական լարվածություն-դեֆորմացիա կապը 0, 0.5%, 10% և 15% մետակաոլինի պարունակությամբ:Պարզվել է, որ մետակաոլինի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ զգալիորեն ավելացել է բետոնի առանցքային առաձգական ուժի գագաթնակետային լարվածությունը, իսկ առաձգական առաձգական մոդուլը հիմնականում մնացել է անփոփոխ:Այնուամենայնիվ, բետոնի սեղմման ուժը զգալիորեն աճել է, իսկ սեղմման ուժի հարաբերակցությունը համապատասխանաբար նվազել է:15% կաոլինի պարունակությամբ բետոնի առաձգական ուժը և սեղմման ուժը կազմում են համապատասխանաբար 128% և 184% հենակետային բետոնի:
Բետոնի վրա մետակաոլինի ծայրահեղ նուրբ փոշու ուժեղացման ազդեցությունը ուսումնասիրելիս պարզվել է, որ նույն հեղուկության պայմաններում 10% մետակաոլին պարունակող շաղախի սեղմման և ճկման ուժը 28 օր հետո աճել է 6%-ից մինչև 8%:Մետակաոլինով խառնված բետոնի վաղ ամրության զարգացումը զգալիորեն ավելի արագ էր, քան ստանդարտ բետոնի:Հենանիշային բետոնի համեմատ, 15% մետակաոլին պարունակող բետոնն ունի 84% աճ 3D առանցքային սեղմման ուժի և 80% աճ՝ 28d առանցքային սեղմման ուժի, մինչդեռ ստատիկ առաձգական մոդուլն ունի 9% աճ 3D և 8% աճ: 28 դ.

Ուսումնասիրվել է մետակաոլինային հողի և խարամի խառը համամասնության ազդեցությունը բետոնի ամրության և ամրության վրա:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ խարամ բետոնի մեջ մետակաոլին ավելացնելը բարելավում է բետոնի ամրությունն ու ամրությունը, իսկ խարամի և ցեմենտի օպտիմալ հարաբերակցությունը մոտ 3:7 է, ինչը հանգեցնում է բետոնի իդեալական ամրության:Կոմպոզիտային բետոնի կամարային տարբերությունը մի փոքր ավելի բարձր է, քան մեկ խարամ բետոնի տարբերությունը մետակաոլինի հրաբխային մոխրի ազդեցության պատճառով:Նրա պառակտման առաձգական ուժը ավելի բարձր է, քան հենանիշային բետոնի ուժը:

Բետոնի աշխատունակությունը, սեղմման ուժը և ամրությունը ուսումնասիրվել են՝ օգտագործելով մետակաոլինը, թռչող մոխիրը և խարամը՝ որպես ցեմենտի փոխարինիչներ, և բետոն պատրաստելու համար մետակաոլինը թռչող մոխրի և խարամի հետ առանձին խառնելով:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ երբ մետակաոլինը փոխարինում է 5%-ից մինչև 25% ցեմենտը հավասար քանակությամբ, բոլոր տարիքի բետոնի սեղմման ուժը բարելավվում է.Երբ մետակաոլինը օգտագործվում է ցեմենտը 20%-ով փոխարինելու համար հավասար քանակությամբ, ապա սեղմման ուժը յուրաքանչյուր տարիքում իդեալական է, իսկ 3d, 7d և 28d-ում դրա ամրությունը 26.0%, 14.3% և 8.9% ավելի բարձր է, քան առանց մետակաոլինի բետոնի: ավելացվել է համապատասխանաբար:Սա ցույց է տալիս, որ II տիպի պորտլանդական ցեմենտի համար մետակաոլին ավելացնելը կարող է բարելավել պատրաստված բետոնի ամրությունը:

Օգտագործելով պողպատի խարամ, մետակաոլին և այլ նյութեր՝ որպես հիմնական հումք՝ ավանդական պորտլանդական ցեմենտի փոխարեն գեոպոլիմերային ցեմենտի պատրաստման համար, որպեսզի հասնենք էներգիայի պահպանման, սպառման կրճատման և թափոնները գանձի վերածելու նպատակին:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ երբ պողպատի և թռչող մոխրի պարունակությունը երկուսն էլ կազմում է 20%, փորձարկման բլոկի ամրությունը 28 օրվա ընթացքում հասնում է շատ բարձր (95,5 ՄՊա):Քանի որ ավելացված պողպատե խարամի քանակությունը մեծանում է, այն կարող է նաև որոշակի դեր խաղալ գեոպոլիմերային ցեմենտի կրճատումը նվազեցնելու գործում:

Օգտագործելով «Պորտլենդ ցեմենտ+ակտիվ հանքային հավելում+բարձր արդյունավետության ջրի նվազեցնող նյութ», մագնիսացված ջրբետոնի տեխնոլոգիայի և սովորական պատրաստման գործընթացների տեխնիկական երթուղին, փորձեր են իրականացվել ցածր ածխածնային և գերբարձր ամրության քարե խարամ բետոնի պատրաստման վերաբերյալ՝ օգտագործելով. հումք, ինչպիսիք են քարերը և խարամը տեղական աղբյուրների լայն տեսականիից:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ մետակաոլինի համապատասխան չափաբաժինը կազմում է 10%:Ցեմենտի ներդրման զանգվածի և ամրության հարաբերակցությունը գերբարձր ամրության քարե խարամ բետոնի մեկ միավորի զանգվածի համար մոտ 4.17 անգամ գերազանցում է սովորական բետոնի, 2.49 անգամ բարձր ամրության բետոնի (HSC) և 2.02 անգամ ռեակտիվ փոշու բետոնի (RPC): ).Հետևաբար, ցածր չափաբաժիններով ցեմենտով պատրաստված գերբարձր ամրության քարե խարամ բետոնը ցածր ածխածնային տնտեսության դարաշրջանում բետոնի զարգացման ուղղությունն է:

(3) Բետոնի մեջ ցրտադիմացկուն կաոլին ավելացնելուց հետո բետոնի ծակոտիների չափը զգալիորեն կրճատվում է, ինչը բարելավում է բետոնի սառեցման-հալման ցիկլը:Որոշակի թվով սառեցման-հալման ցիկլերի դեպքում 28 օրական տարիքում 15% կաոլինի պարունակությամբ բետոնի նմուշի առաձգական մոդուլը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան 28 օրական հասակում օգտագործվող բետոնի:Մետակաոլինի և այլ հանքային ուլտրամանր փոշու կոմպոզիտային կիրառումը բետոնի մեջ կարող է նաև մեծապես բարելավել բետոնի ամրությունը: