1) Îmbunătățirea rezistenței nămolului de ciment și a mortarului este unul dintre caracteristicile de înaltă performanță a betonului.Unul dintre scopurile principale ale adăugării de metacaolin este de a îmbunătăți rezistența mortarului de ciment și a betonului.

Poon și colab., rezistența sa la 28d și 90d este echivalentă cu cea a cimentului metacaolin, dar rezistența sa timpurie este mai mică decât cimentul de referință.Analiza sugerează că aceasta poate fi legată de aglomerarea severă a pulberii de siliciu utilizată și de dispersia insuficientă în suspensia de ciment.

(2) Li Keliang și colab.(2005) au studiat efectele temperaturii de calcinare, timpului de calcinare și conținutului de SiO2 și A12O3 din caolin asupra activității metacaolinului pentru a îmbunătăți rezistența betonului de ciment.Betonul de înaltă rezistență și polimerii de sol au fost preparați folosind metacaolin.Rezultatele arată că atunci când conținutul de metacaolin este de 15% și raportul de apă ciment este de 0,4, rezistența la compresiune la 28 de zile este de 71,9 MPa.Când conținutul de metacaolin este de 10% și raportul de apă-ciment este de 0,375, rezistența la compresiune la 28 de zile este de 73,9 MPa.Mai mult, atunci când conținutul de metacaolin este de 10%, indicele său de activitate ajunge la 114, ceea ce este cu 11,8% mai mare decât aceeași cantitate de pulbere de siliciu.Prin urmare, se crede că metacaolinul poate fi folosit pentru prepararea betonului de înaltă rezistență.

A fost studiată relația axială de tracțiune-deformare a betonului cu conținut de metacaolin de 0, 0,5%, 10% și 15%.S-a constatat că odată cu creșterea conținutului de metacaolin, deformarea de vârf a rezistenței axiale la tracțiune a betonului a crescut semnificativ, iar modulul de elasticitate la tracțiune a rămas practic neschimbat.Cu toate acestea, rezistența la compresiune a betonului a crescut semnificativ, în timp ce raportul rezistenței la compresiune a scăzut în mod corespunzător.Rezistența la tracțiune și rezistența la compresiune a betonului cu un conținut de caolin de 15% sunt de 128% și, respectiv, 184% din betonul de referință.
La studierea efectului de întărire al pulberii ultrafine de metacaolin asupra betonului, s-a constatat că sub aceeași fluiditate, rezistența la compresiune și rezistența la încovoiere a mortarului care conține 10% metacaolin a crescut cu 6% până la 8% după 28 de zile.Dezvoltarea timpurie a rezistenței betonului amestecat cu metacaolin a fost semnificativ mai rapidă decât cea a betonului standard.În comparație cu betonul de referință, betonul care conține 15% metacaolin are o creștere cu 84% a rezistenței la compresiune axială 3D și o creștere cu 80% a rezistenței la compresiune axială 28d, în timp ce modulul elastic static are o creștere de 9% în 3D și o creștere de 8% în 28d.

A fost studiată influența proporției mixte de sol metacaolin și zgură asupra rezistenței și durabilității betonului.Rezultatele arată că adăugarea de metacaolin la betonul de zgură îmbunătățește rezistența și durabilitatea betonului, iar raportul optim dintre zgură și ciment este de aproximativ 3:7, rezultând o rezistență ideală a betonului.Diferența de arc a betonului compozit este puțin mai mare decât cea a betonului cu zgură simplu din cauza efectului de cenușă vulcanică al metacaolinului.Rezistența sa la rupere la despicare este mai mare decât cea a betonului de referință.

Lucrabilitatea, rezistența la compresiune și durabilitatea betonului au fost studiate utilizând metacaolin, cenușă zburătoare și zgură ca înlocuitori pentru ciment și amestecând metacaolin cu cenușă zburătoare și zgură separat pentru a pregăti betonul.Rezultatele arată că atunci când metacaolinul înlocuiește 5% până la 25% ciment în cantități egale, rezistența la compresiune a betonului la toate vârstele este îmbunătățită;Când metacaolinul este folosit pentru a înlocui cimentul cu 20% în cantități egale, rezistența la compresiune la fiecare vârstă este ideală, iar rezistența sa la 3d, 7d și 28d este cu 26,0%, 14,3% și 8,9% mai mare decât cea a betonului fără metacaolin. adăugat, respectiv.Acest lucru indică faptul că pentru cimentul Portland de tip II, adăugarea de metacaolin poate îmbunătăți rezistența betonului preparat.

Folosind zgură de oțel, metacaolin și alte materiale ca materii prime principale pentru a pregăti cimentul geopolimer în loc de cimentul Portland tradițional, pentru a atinge obiectivul de conservare a energiei, reducerea consumului și transformarea deșeurilor în comori.Rezultatele arată că atunci când conținutul de oțel și cenușă zburătoare sunt ambele de 20%, rezistența blocului de testare la 28 de zile ajunge la foarte mare (95,5 MPa).Pe măsură ce cantitatea de zgură de oțel adăugată crește, aceasta poate juca, de asemenea, un anumit rol în reducerea contracției cimentului geopolimer.

Folosind traseul tehnic „ciment Portland+amestec mineral activ+agent de reducere a apei de înaltă eficiență”, tehnologia betonului cu apă magnetizată și procese convenționale de preparare, au fost efectuate experimente pentru prepararea betonului cu zgură de piatră cu emisii scăzute de carbon și ultra-înaltă rezistență folosind materii prime precum pietrele și zgura dintr-o gamă largă de surse locale.Rezultatele indică faptul că doza adecvată de metacaolin este de 10%.Raportul dintre masă și rezistență a contribuției cimentului pe unitatea de masă a betonului de zgură de piatră cu rezistență ultra-înaltă este de aproximativ 4,17 ori mai mare decât al betonului obișnuit, de 2,49 ori mai mare decât al betonului de înaltă rezistență (HSC) și de 2,02 ori mai mult decât al betonului cu pulbere reactivă (RPC). ).Prin urmare, betonul de zgură de piatră de rezistență ultra-înaltă preparat cu ciment cu doze reduse este direcția dezvoltării betonului în era economiei cu emisii scăzute de carbon.

(3) După adăugarea caolinului cu rezistență la îngheț la beton, dimensiunea porilor betonului este mult redusă, îmbunătățind ciclul de îngheț-dezgheț al betonului.Sub un anumit număr de cicluri de îngheț-dezgheț, modulul elastic al probei de beton cu un conținut de caolin de 15% la vârsta de 28 de zile este semnificativ mai mare decât cel al betonului de referință la vârsta de 28 de zile.Aplicarea compozită a metacaolinului și a altor pulberi minerale ultrafine în beton poate, de asemenea, îmbunătăți considerabil durabilitatea betonului.