1) Mae gwella cryfder slyri sment a morter yn un o nodweddion perfformiad uchel concrit. Un o brif ddibenion ychwanegu metakaolin yw gwella cryfder morter sment a choncrit.

Poon et al, Mae ei gryfder ar 28d a 90d yn cyfateb i gryfder sment metakaolin, ond mae ei gryfder cynnar yn is na'r sment meincnod. Mae dadansoddiad yn awgrymu y gallai hyn fod yn gysylltiedig â chrynhoad difrifol y powdr silicon a ddefnyddir a gwasgariad annigonol yn y slyri sment.

(2) Astudiodd Li Keliang et al. (2005) effeithiau tymheredd calchynnu, amser calchynnu, a chynnwys SiO2 ac A12O3 mewn caolin ar weithgaredd metakaolin i wella cryfder concrit sment. Paratowyd concrit cryfder uchel a pholymerau pridd gan ddefnyddio metakaolin. Mae'r canlyniadau'n dangos, pan fo cynnwys metakaolin yn 15% a'r gymhareb sment dŵr yn 0.4, bod y cryfder cywasgol ar 28 diwrnod yn 71.9 MPa. Pan fo cynnwys metakaolin yn 10% a'r gymhareb sment dŵr yn 0.375, bod y cryfder cywasgol ar 28 diwrnod yn 73.9 MPa. Ar ben hynny, pan fo cynnwys metakaolin yn 10%, mae ei fynegai gweithgaredd yn cyrraedd 114, sydd 11.8% yn uwch na'r un faint o bowdr silicon. Felly, credir y gellir defnyddio metakaolin i baratoi concrit cryfder uchel.

Astudiwyd y berthynas straen-ymestyn tynnol echelinol mewn concrit gyda chynnwys metakaolin o 0, 0.5%, 10%, a 15%. Canfuwyd, gyda chynnydd cynnwys metakaolin, fod straen brig cryfder tynnol echelinol concrit wedi cynyddu'n sylweddol, ac arhosodd y modwlws elastigedd tynnol yn ddigyfnewid yn y bôn. Fodd bynnag, cynyddodd cryfder cywasgol concrit yn sylweddol, tra bod y gymhareb cryfder cywasgol wedi gostwng yn gyfatebol. Mae cryfder tynnol a chryfder cywasgol concrit gyda chynnwys kaolin o 15% yn 128% a 184% o'r concrit cyfeirio, yn y drefn honno.
Wrth astudio effaith cryfhau powdr ultra-fân o metakaolin ar goncrit, canfuwyd, o dan yr un hylifedd, fod cryfder cywasgol a chryfder plygu morter yn cynnwys 10% o metakaolin wedi cynyddu 6% i 8% ar ôl 28 diwrnod. Roedd datblygiad cryfder cynnar concrit wedi'i gymysgu â metakaolin yn sylweddol gyflymach na datblygiad cryfder concrit safonol. O'i gymharu â'r concrit meincnod, mae gan y concrit sy'n cynnwys 15% o metakaolin gynnydd o 84% mewn cryfder cywasgol echelinol 3D a chynnydd o 80% mewn cryfder cywasgol echelinol 28d, tra bod gan y modwlws elastig statig gynnydd o 9% mewn 3D a chynnydd o 8% mewn 28d.

Astudiwyd dylanwad cyfran gymysg o bridd metakaolin a slag ar gryfder a gwydnwch concrit. Mae'r canlyniadau'n dangos bod ychwanegu metakaolin at goncrit slag yn gwella cryfder a gwydnwch y concrit, a bod y gymhareb orau o slag i sment tua 3:7, gan arwain at gryfder concrit delfrydol. Mae gwahaniaeth bwa concrit cyfansawdd ychydig yn uwch na gwahaniaeth concrit slag sengl oherwydd effaith lludw folcanig metakaolin. Mae ei gryfder tynnol hollti yn uwch na chryfder y concrit meincnod.

Astudiwyd ymarferoldeb, cryfder cywasgol, a gwydnwch concrit trwy ddefnyddio metakaolin, lludw hedfan, a slag fel amnewidion ar gyfer sment, a chymysgu metakaolin â lludw hedfan a slag ar wahân i baratoi concrit. Mae'r canlyniadau'n dangos pan fydd metakaolin yn disodli 5% i 25% o sment mewn symiau cyfartal, bod cryfder cywasgol concrit ym mhob oedran yn cael ei wella; Pan ddefnyddir metakaolin i ddisodli sment 20% mewn symiau cyfartal, mae'r cryfder cywasgol ym mhob oedran yn ddelfrydol, ac mae ei gryfder ar 3d, 7d, a 28d yn 26.0%, 14.3%, ac 8.9% yn uwch na chryfder concrit heb ychwanegu metakaolin, yn y drefn honno. Mae hyn yn dangos, ar gyfer sment Portland Math II, y gall ychwanegu metakaolin wella cryfder y concrit wedi'i baratoi.

Gan ddefnyddio slag dur, metakaolin, a deunyddiau eraill fel y prif ddeunyddiau crai i baratoi sment geopolymer yn lle sment Portland traddodiadol, er mwyn cyflawni'r nod o gadwraeth ynni, lleihau defnydd, a throi gwastraff yn drysor. Mae'r canlyniadau'n dangos pan fydd cynnwys dur a lludw hedfan ill dau yn 20%, bod cryfder y bloc prawf ar ôl 28 diwrnod yn cyrraedd yn uchel iawn (95.5MPa). Wrth i faint o slag dur a ychwanegir gynyddu, gall hefyd chwarae rhan benodol wrth leihau crebachiad sment geopolymer.

Gan ddefnyddio'r llwybr technegol “sment Portland+cymysgedd mwynau gweithredol+asiant lleihau dŵr effeithlonrwydd uchel”, technoleg concrit dŵr magnetig, a phrosesau paratoi confensiynol, cynhaliwyd arbrofion ar baratoi concrit slag carreg carbon isel ac uwch-gryfder gan ddefnyddio deunyddiau crai fel cerrig a slag o ystod eang o ffynonellau lleol. Mae'r canlyniadau'n dangos mai'r dos priodol o fetakaolin yw 10%. Mae'r gymhareb màs i gryfder cyfraniad sment fesul uned màs o goncrit slag carreg cryfder uwch-uchel tua 4.17 gwaith yn fwy na choncrit cyffredin, 2.49 gwaith yn fwy na choncrit cryfder uchel (HSC), a 2.02 gwaith yn fwy na choncrit powdr adweithiol (RPC). Felly, concrit slag carreg cryfder uwch-uchel a baratoir gyda sment dos isel yw cyfeiriad datblygiad concrit yn oes yr economi carbon isel.

(3) Ar ôl ychwanegu caolin sy'n gallu gwrthsefyll rhew at goncrit, mae maint mandwll y concrit yn cael ei leihau'n fawr, gan wella cylch rhewi-dadmer y concrit. O dan nifer penodol o gylchoedd rhewi-dadmer, mae modwlws elastigedd y sampl concrit gyda chynnwys caolin o 15% ar 28 diwrnod oed yn sylweddol uwch na modwlws elastigedd y concrit cyfeirio ar 28 diwrnod oed. Gall rhoi metakaolin a phowdrau mân iawn eraill mewn concrit mewn cyfansawdd hefyd wella gwydnwch concrit yn fawr.