Sebagai sejenis bahan abu gunung berapi, metakaolin merupakan pengganti yang sangat baik untuk simen kerana penggunaan tenaganya yang rendah dan pencemaran alam sekitar yang rendah semasa proses pengkalsinan, dan keupayaannya untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu simen Portland, seperti kekuatan dan ketahanan, apabila dijadikan simen campuran. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ramai sarjana telah menumpukan perhatian untuk mengkaji aktiviti abu gunung berapi kaolin. Artikel ini menggariskan suhu dan masa pengkalsinan optimum kaolin, faktor yang mempengaruhi aktivitinya, dan kaedah untuk mengesan sifat dan aktiviti kaolin. Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa suhu dan masa pengkalsinan optimum untuk kaolin dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti komposisi mineral, kekristalan, dan kandungan kaolin, antaranya kekristalan struktur kaolin mempunyai kesan terbesar terhadap aktivitinya selepas pengkalsinan. XRD, TG-DTA, IR dan kaedah lain telah digunakan untuk menganalisis sifat bijih mentah. Aktiviti kaolin ditentukan melalui kaedah seperti ujian Frantini, ujian kekonduksian, dan indeks aktiviti kekuatan. Kaedah yang paling tepat ialah ujian Frantini dan ujian indeks aktiviti kekuatan.
Metakaolin (disingkatkan sebagai MK) ialah silikat aluminium anhidrus (Al2O3 • 2SiO2, AS2) yang dibentuk melalui dehidrasi kaolin (Al2O3 • 2SiO2 • 2 H2O, AS2H2) pada suhu yang sesuai (600-900 ℃). Kaolin tergolong dalam struktur silikat berlapis, dan lapisan-lapisannya terikat oleh ikatan van der Waals, dengan ion OH- terikat kuat di dalamnya. Apabila kaolin dipanaskan di udara, ia mengalami beberapa perubahan struktur. Apabila dipanaskan hingga kira-kira 600 ℃, struktur berlapis kaolin musnah akibat dehidrasi, membentuk fasa peralihan dengan kekristalan yang lemah – metakaolin.
Disebabkan susunan molekul metakaolin yang tidak sekata, ia mempamerkan keadaan metastabil termodinamik dan mempamerkan sifat-sifat simen di bawah pengujaan yang sesuai. Metakaolin ialah bahan abu gunung berapi tiruan yang sangat aktif yang boleh bertindak balas dengan Ca(OH)2(CH) dan air untuk menghasilkan produk penghidratan yang serupa dengan simen. Dengan menggunakan ciri ini, apabila digunakan sebagai campuran untuk simen, ia boleh bertindak balas dengan CH yang dihasilkan semasa proses penghidratan simen, yang boleh meningkatkan sifat-sifat tertentu simen.
Metakaolin (MK) ialah produk yang terbentuk daripada dehidrasi kaolin pada suhu tinggi, dan suhu pengkalsinan boleh mempengaruhi aktiviti produk tersebut.
Apabila suhu meningkat melebihi 950 ℃, produk mula menghablur dan berubah menjadi mullit dan kristobalit,
Ia akan kehilangan aktiviti penghidratannya.
Kaolin yang dikalsin merupakan pengisi bukan organik yang biasa digunakan dalam industri pembuatan bahan polimer seperti getah, plastik dan salutan. Ia dapat mengurangkan kos produk ini, terutamanya meningkatkan sifat fizikal dan kimia bahan.