1) Meningkatkan kekuatan buburan dan mortar simen merupakan salah satu ciri prestasi tinggi konkrit. Salah satu tujuan utama penambahan metakaolin adalah untuk meningkatkan kekuatan mortar simen dan konkrit.

Poon et al., Kekuatannya pada 28d dan 90d adalah bersamaan dengan simen metakaolin, tetapi kekuatan awalnya lebih rendah daripada simen penanda aras. Analisis menunjukkan bahawa ini mungkin berkaitan dengan aglomerasi teruk serbuk silikon yang digunakan dan penyebaran yang tidak mencukupi dalam buburan simen.

(2) Li Keliang et al. (2005) mengkaji kesan suhu pengkalsinan, masa pengkalsinan, dan kandungan SiO2 dan A12O3 dalam kaolin terhadap aktiviti metakaolin untuk meningkatkan kekuatan konkrit simen. Konkrit berkekuatan tinggi dan polimer tanah telah disediakan menggunakan metakaolin. Keputusan menunjukkan bahawa apabila kandungan metakaolin ialah 15% dan nisbah simen air ialah 0.4, kekuatan mampatan pada 28 hari ialah 71.9 MPa. Apabila kandungan metakaolin ialah 10% dan nisbah simen air ialah 0.375, kekuatan mampatan pada 28 hari ialah 73.9 MPa. Tambahan pula, apabila kandungan metakaolin ialah 10%, indeks aktivitinya mencapai 114, iaitu 11.8% lebih tinggi daripada jumlah serbuk silikon yang sama. Oleh itu, dipercayai bahawa metakaolin boleh digunakan untuk menyediakan konkrit berkekuatan tinggi.

Hubungan tegasan tegangan-terikan paksi konkrit dengan kandungan metakaolin 0, 0.5%, 10%, dan 15% telah dikaji. Didapati bahawa dengan peningkatan kandungan metakaolin, tegasan puncak kekuatan tegangan paksi konkrit meningkat dengan ketara, dan modulus elastik tegangan kekal tidak berubah. Walau bagaimanapun, kekuatan mampatan konkrit meningkat dengan ketara, manakala nisbah kekuatan mampatan menurun. Kekuatan tegangan dan kekuatan mampatan konkrit dengan kandungan kaolin 15% masing-masing adalah 128% dan 184% daripada konkrit rujukan.
Semasa mengkaji kesan pengukuhan serbuk ultrahalus metakaolin pada konkrit, didapati bahawa di bawah kebendairan yang sama, kekuatan mampatan dan kekuatan lenturan mortar yang mengandungi 10% metakaolin meningkat sebanyak 6% hingga 8% selepas 28 hari. Perkembangan kekuatan awal konkrit yang dicampur dengan metakaolin adalah jauh lebih cepat daripada konkrit standard. Berbanding dengan konkrit penanda aras, konkrit yang mengandungi 15% metakaolin mempunyai peningkatan 84% dalam kekuatan mampatan paksi 3D dan peningkatan 80% dalam kekuatan mampatan paksi 28d, manakala modulus elastik statik mempunyai peningkatan 9% dalam 3D dan peningkatan 8% dalam 28d.

Pengaruh perkadaran campuran tanah metakaolin dan sanga terhadap kekuatan dan ketahanan konkrit telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa penambahan metakaolin kepada konkrit sanga meningkatkan kekuatan dan ketahanan konkrit, dan nisbah optimum sanga kepada simen adalah sekitar 3:7, menghasilkan kekuatan konkrit yang ideal. Perbezaan lengkungan konkrit komposit sedikit lebih tinggi daripada konkrit sanga tunggal disebabkan oleh kesan abu gunung berapi metakaolin. Kekuatan tegangan pemecahannya lebih tinggi daripada konkrit penanda aras.

Kebolehkerjaan, kekuatan mampatan, dan ketahanan konkrit telah dikaji dengan menggunakan metakaolin, abu terbang, dan sanga sebagai pengganti simen, dan mencampurkan metakaolin dengan abu terbang dan sanga secara berasingan untuk menyediakan konkrit. Keputusan menunjukkan bahawa apabila metakaolin menggantikan 5% hingga 25% simen dalam jumlah yang sama, kekuatan mampatan konkrit pada semua peringkat umur akan bertambah baik; Apabila metakaolin digunakan untuk menggantikan simen sebanyak 20% dalam kuantiti yang sama, kekuatan mampatan pada setiap peringkat umur adalah ideal, dan kekuatannya pada 3d, 7d, dan 28d masing-masing adalah 26.0%, 14.3%, dan 8.9% lebih tinggi daripada konkrit tanpa metakaolin ditambah. Ini menunjukkan bahawa untuk simen Portland Jenis II, penambahan metakaolin dapat meningkatkan kekuatan konkrit yang telah disediakan.

Menggunakan sanga keluli, metakaolin dan bahan lain sebagai bahan mentah utama untuk menyediakan simen geopolimer dan bukannya simen Portland tradisional, bagi mencapai matlamat penjimatan tenaga, pengurangan penggunaan dan mengubah sisa menjadi harta karun. Keputusan menunjukkan bahawa apabila kandungan keluli dan abu terbang adalah 20%, kekuatan blok ujian pada 28 hari mencapai sangat tinggi (95.5MPa). Apabila jumlah sanga keluli yang ditambah meningkat, ia juga boleh memainkan peranan tertentu dalam mengurangkan pengecutan simen geopolimer.

Menggunakan laluan teknikal "Simen Portland+campuran mineral aktif+agen pengurang air berkecekapan tinggi", teknologi konkrit air bermagnet, dan proses penyediaan konvensional, eksperimen telah dijalankan ke atas penyediaan konkrit sanga batu berkekuatan rendah karbon dan ultra tinggi menggunakan bahan mentah seperti batu dan sanga daripada pelbagai sumber tempatan. Keputusan menunjukkan bahawa dos metakaolin yang sesuai ialah 10%. Nisbah jisim kepada kekuatan sumbangan simen bagi setiap unit jisim konkrit sanga batu berkekuatan ultra tinggi adalah kira-kira 4.17 kali ganda daripada konkrit biasa, 2.49 kali ganda daripada konkrit berkekuatan tinggi (HSC), dan 2.02 kali ganda daripada konkrit serbuk reaktif (RPC). Oleh itu, konkrit sanga batu berkekuatan ultra tinggi yang disediakan dengan simen dos rendah adalah arah pembangunan konkrit dalam era ekonomi rendah karbon.

(3) Selepas menambah kaolin dengan rintangan fros pada konkrit, saiz liang konkrit berkurangan dengan ketara, sekali gus meningkatkan kitaran beku-cair konkrit. Di bawah beberapa kitaran beku-cair tertentu, modulus elastik sampel konkrit dengan kandungan kaolin 15% pada usia 28 hari adalah jauh lebih tinggi daripada konkrit rujukan pada usia 28 hari. Penggunaan komposit metakaolin dan serbuk ultrahalus mineral lain dalam konkrit juga boleh meningkatkan ketahanan konkrit dengan ketara.