1) Цементийн зуурмаг болон зуурмагийн бат бөх чанарыг сайжруулах нь бетоны өндөр гүйцэтгэлийн нэг шинж чанар юм. Метакаолин нэмэх гол зорилгын нэг нь цементийн зуурмаг болон бетоны бат бөх чанарыг сайжруулах явдал юм.

Пун болон бусад судлаачид, 28d ба 90d-ийн бат бэх нь метакаолин цементтэй тэнцүү боловч эхний бат бэх нь жишиг цементээс бага байна. Шинжилгээгээр энэ нь ашигласан цахиурын нунтаг хүчтэй бөөгнөрөл болон цементийн зуурмаг дахь тархалт хангалтгүй байгаатай холбоотой байж болохыг харуулж байна.

(2) Ли Келианг нар (2005) цемент бетоны бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд каолин дахь шатаах температур, шатаах хугацаа, SiO2 ба A12O3 агууламж нь метакаолины идэвхжилд хэрхэн нөлөөлж байгааг судалсан. Өндөр бат бэхтэй бетон болон хөрсний полимерүүдийг метакаолин ашиглан бэлтгэсэн. Үр дүнгээс харахад метакаолины агууламж 15%, усны цементийн харьцаа 0.4 байхад 28 хоногийн шахалтын бат бэх 71.9 МПа байна. Метакаолины агууламж 10%, усны цементийн харьцаа 0.375 байхад 28 хоногийн шахалтын бат бэх 73.9 МПа байна. Түүнчлэн, метакаолины агууламж 10% байхад түүний идэвхжилийн индекс 114-т хүрдэг бөгөөд энэ нь ижил хэмжээний цахиурын нунтагаас 11.8%-иар их байна. Тиймээс метакаолиныг өндөр бат бэхтэй бетон бэлтгэхэд ашиглаж болно гэж үздэг.

0, 0.5%, 10%, 15% метакаолины агууламжтай бетоны тэнхлэгийн суналтын стресс-деформацийн хамаарлыг судалсан. Метакаолины агууламж нэмэгдэхийн хэрээр бетоны тэнхлэгийн суналтын бат бэхийн оргил деформаци мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, суналтын уян хатан модуль нь үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгааг тогтоосон. Гэсэн хэдий ч бетоны шахалтын бат бэх мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, шахалтын бат бэхийн харьцаа харгалзах буурсан. 15% каолины агууламжтай бетоны суналтын бат бэх ба шахалтын бат бэх нь лавлах бетоны 128% ба 184% байна.
Метакаолины хэт нарийн нунтаг бетонд хэрхэн бэхжих нөлөө үзүүлж байгааг судлахад ижил шингэнтэй үед 10% метакаолин агуулсан зуурмагийн шахалтын бат бэх ба гулзайлтын бат бэх нь 28 хоногийн дараа 6%-иас 8%-иар нэмэгдсэн болохыг тогтоожээ. Метакаолинтой хольсон бетоны бат бэхийн эхэн үеийн хөгжил нь стандарт бетоноос хамаагүй хурдан байсан. Стандарт бетонтой харьцуулахад 15% метакаолин агуулсан бетон нь 3D тэнхлэгийн шахалтын бат бэх 84%-иар, 28d тэнхлэгийн шахалтын бат бэх 80%-иар өссөн бол статик уян хатан модуль нь 3D 9%-иар, 28d 8%-иар өссөн байна.

Метакаолин хөрс болон шаарны холимог харьцаа нь бетоны бат бөх, удаан эдэлгээнд хэрхэн нөлөөлж байгааг судалсан. Үр дүнгээс харахад шаар бетонд метакаолин нэмэх нь бетоны бат бөх, удаан эдэлгээг сайжруулдаг бөгөөд шаар ба цементийн оновчтой харьцаа нь 3:7 орчим байдаг тул бетоны хамгийн тохиромжтой бат бөх чанарыг бий болгодог. Нийлмэл бетоны нуман хаалганы зөрүү нь метакаолины галт уулын үнсний нөлөөнөөс болж дан шаар бетоноос арай өндөр байдаг. Түүний хагарах суналтын бат бэх нь жишиг бетоноос өндөр байдаг.

Бетоны ажиллах чадвар, шахалтын бат бэх, бат бөх чанарыг цементийн орлуулагч болгон метакаолин, үнс, шаар ашиглаж, метакаолиныг үнс, шаартай тусад нь хольж бетон бэлтгэх замаар судалсан. Үр дүнгээс харахад метакаолиныг 5%-25% цементийг тэнцүү хэмжээгээр орлуулахад бүх насны бетоны шахалтын бат бэх сайжирдаг; метакаолиныг цементийг тэнцүү хэмжээгээр 20%-иар орлуулахад нас тус бүрийн шахалтын бат бэх хамгийн тохиромжтой бөгөөд 3d, 7d, 28d-ийн бат бэх нь метакаолин нэмээгүй бетоноос тус тус 26.0%, 14.3%, 8.9%-иар өндөр байдаг. Энэ нь II төрлийн Портланд цементийн хувьд метакаолин нэмэх нь бэлтгэсэн бетоны бат бөх чанарыг сайжруулж чадна гэдгийг харуулж байна.

Эрчим хүч хэмнэх, хэрэглээг бууруулах, хаягдлыг эрдэнэс болгох зорилгод хүрэхийн тулд уламжлалт Портланд цементийн оронд геополимер цемент бэлтгэх гол түүхий эд болгон ган шаар, метакаолин болон бусад материалыг ашиглаж байна. Үр дүнгээс харахад ган болон дэгдэмхий үнсний агууламж хоёулаа 20% байх үед 28 хоногийн туршилтын блокийн бат бэх чанар маш өндөр (95.5MPa) хүрдэг. Нэмэгдсэн ган шаарны хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр геополимер цементийн агшилтыг бууруулахад тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг.

"Портланд цемент+идэвхтэй эрдэс хольц+өндөр үр ашигтай ус бууруулагч бодис" техникийн чиглэл, соронзонжуулсан усан бетоны технологи болон уламжлалт бэлтгэлийн процессыг ашиглан орон нутгийн олон төрлийн эх үүсвэрээс чулуу, шаар зэрэг түүхий эдийг ашиглан бага нүүрстөрөгчийн болон хэт өндөр бат бэхтэй чулуун шаар бетон бэлтгэх туршилтуудыг хийсэн. Үр дүнгээс харахад метакаолины тохиромжтой тун нь 10% байна. Хэт өндөр бат бэхтэй чулуун шаар бетоны нэгж масс дахь цементийн массын бат бэхийн харьцаа нь ердийн бетоноос 4.17 дахин, өндөр бат бэхтэй бетоноос (HSC) 2.49 дахин, урвалд ордог нунтаг бетоноос (RPC) 2.02 дахин их байна. Тиймээс бага тунтай цементээр бэлтгэсэн хэт өндөр бат бэхтэй чулуун шаар бетон нь бага нүүрстөрөгчийн эдийн засгийн эрин үед бетоны хөгжлийн чиглэл юм.

(3) Бетонд хүйтэнд тэсвэртэй каолин нэмсний дараа бетоны нүх сүвний хэмжээ эрс багасч, бетоны хөлдөлт-гэсэлтийн мөчлөгийг сайжруулдаг. Тодорхой тооны хөлдөлт-гэсэлтийн мөчлөгийн үед 28 хоногийн настай 15% каолины агууламжтай бетоны дээжийн уян хатан байдлын модуль нь 28 хоногийн настай лавлах бетоныхоос хамаагүй өндөр байдаг. Метакаолин болон бусад эрдэс хэт нарийн нунтагыг бетонд нийлмэл байдлаар хэрэглэх нь бетоны бат бөх чанарыг ихээхэн сайжруулж чадна.