1) Sement ergininiň we garyndysynyň berkligini ýokarlandyrmak betonyň ýokary öndürijiliginiň alamatlarynyň biridir. Metakaolin goşmagyň esasy maksatlarynyň biri sement ergininiň we betonyň berkligini ýokarlandyrmakdyr.

Poon we beýlekiler, Onuň 28d we 90d-däki berkligi metakaolin sementiniň berkligine deňdir, ýöne onuň irki berkligi standart sementden pesdir. Analiz munuň ulanylýan kremniý poroşogynyň güýçli aglomerasiýasyna we sement garyndysynda ýeterlik derejede dispersiýa bolmazlygyna bagly bolup biljekdigini görkezýär.

(2) Li Keliang we beýlekiler (2005) sement betonunyň berkligini ýokarlandyrmak üçin metakaoliniň işjeňligine kaolinde kalsinasiýa temperaturasynyň, kalsinasiýa wagtynyň we SiO2 we A12O3 mukdarynyň täsirini öwrendiler. Ýokary berklikli beton we toprak polimerleri metakaolin ulanylyp taýýarlanyldy. Netijeler metakaoliniň mukdarynyň 15% we suw sement gatnaşygy 0,4 bolanda, 28 gündäki basyş güýjüniň 71,9 MPa bolýandygyny görkezýär. Metakaoliniň mukdary 10% we suw sement gatnaşygy 0,375 bolanda, 28 gündäki basyş güýjüniň 73,9 MPa bolýandygyny görkezýär. Mundan başga-da, metakaoliniň mukdary 10% bolanda, onuň işjeňlik görkezijisi 114-e ýetýär, bu bolsa kremniý poroşogynyň şol bir mukdaryndan 11,8% ýokarydyr. Şonuň üçin metakaoliniň ýokary berklikli beton taýýarlamak üçin ulanylyp bilinjekdigine ynanýarlar.

0, 0,5%, 10% we 15% metakaolin mukdary bolan betonyň ok boýunça dartgynlylyk stres-deformasiýa gatnaşygy öwrenildi. Metakaolin mukdarynyň artmagy bilen betonyň ok boýunça dartgynlylyk güýjüniň iň ýokary deformasiýasynyň ep-esli ýokarlanandygy we dartgynlylyk elastiklik modulynyň esasan üýtgewsiz galandygy anyklandy. Şeýle-de bolsa, betonyň basyş güýji ep-esli ýokarlandy, basyş güýjüniň gatnaşygy bolsa degişlilikde peseldi. 15% kaolin mukdary bolan betonyň dartgynlylyk güýji we basyş güýji degişlilikde gözegçilik betonunyň 128% we 184% -ni düzýär.
Metakaoliniň ultra inçe poroşogynyň betona berkidiji täsirini öwrenilende, şol bir akgynlyk ýagdaýynda, 10% metakaolin saklaýan erginiň basyş we egilme güýjüniň 28 günden soň 6% -den 8% -e çenli ýokarlanandygy anyklandy. Metakaolin bilen garylan betonyň irki berklik ösüşi standart betona garanyňda has çalt boldy. Etalon beton bilen deňeşdirilende, 15% metakaolin saklaýan betonyň 3D ok boýunça basyş güýjü 84% we 28d ok boýunça basyş güýjü 80% ýokarlandy, statik elastiklik moduly bolsa 3D-de 9% we 28d-de 8% ýokarlandy.

Metakaolin topragynyň we şlakyň garyşyk böleginiň betonyň berkligine we çydamlylygyna täsiri öwrenildi. Netijeler, şlak betonuna metakaolin goşmak betonyň berkligini we çydamlylygyny ýokarlandyrýandygyny we şlakyň semente optimal gatnaşygynyň takmynan 3:7 bolýandygyny, netijede ideal beton berkligini gazanýandygyny görkezýär. Kompozit betonyň kemer tapawudy, metakaoliniň wulkan kül täsiri sebäpli ýeke şlak betondan birneme ýokarydyr. Onuň bölünme dartgynlyk güýji standart betondan ýokarydyr.

Betonuň işleýiş ukyby, basyş güýjü we berkligi sementiň ornuny tutýan maddalar hökmünde metakaolin, uçýan kül we şlak ulanylyp, şeýle hem beton taýýarlamak üçin metakaolini uçýan kül we şlak bilen aýratynlykda garyşdyrmak arkaly öwrenildi. Netijeler metakaoliniň 5% -den 25% -e çenli sementiň ornuny deň mukdarda tutýan wagty, betonyň ähli ýaşdaky basyş güýjüniň ýokarlanýandygyny görkezýär; metakaoliniň sementiň ornuny deň mukdarda 20% tutmak üçin ulanylýan wagty, her ýaşdaky basyş güýji idealdyr we onuň 3d, 7d we 28d-däki güýji metakaolin goşulmadyk betondan degişlilikde 26,0%, 14,3% we 8,9% ýokarydyr. Bu II görnüşli Portland sementi üçin metakaolini goşmagyň taýýarlanan betonyň güýjüni ýokarlandyryp biljekdigini görkezýär.

Energiýany tygşytlamak, sarp edilişi azaltmak we galyndylary hazyna öwürmek maksadyna ýetmek üçin däp bolan Portland sementiniň ýerine geopolimer sement taýýarlamak üçin esasy çig mal hökmünde polat şlak, metakaolin we beýleki materiallar ulanylýar. Netijeler polat we uçýan külüň mukdary 20% bolanda, synag blokunyň berkliginiň 28 günde örän ýokary derejä (95,5MPa) ýetýändigini görkezýär. Goşulan polat şlaklarynyň mukdary artdygyça, ol geopolimer sementiniň kiçelmegini azaltmakda hem belli bir rol oýnap biler.

“Portland sementi+aktiw mineral garyndysy+ýokary netijeli suw azaldyjy serişde” tehniki ýoluny, magnitlenen suw beton tehnologiýasyny we adaty taýýarlamak proseslerini ulanyp, ýerli çeşmeleriň dürli görnüşlerinden daşlar we şlaklar ýaly çig mallary ulanyp, pes uglerodly we örän ýokary berklikli daş şlak betonyny taýýarlamak boýunça tejribeler geçirildi. Netijeler metakaoliniň degişli dozasynyň 10% -digini görkezýär. Ultra ýokary berklikli daş şlak betonynyň birlik massasyna sementiň agram-berk gatnaşygy adaty betondan takmynan 4,17 esse, ýokary berklikli betondan (HSC) 2,49 esse we reaktiv poroşok betondan (RPC) 2,02 esse ýokarydyr. Şonuň üçin pes dozaly sement bilen taýýarlanan örän ýokary berklikli daş şlak betony pes uglerodly ykdysadyýet döwründe betonyň ösüşiniň ugrydyr.

(3) Betona sowuga çydamly kaolin goşulandan soň, betonyň gözenekleriniň ululygy ep-esli azalýar we betonyň doňmak-eremek siklini gowulandyrýar. Doňmak-eremek sikliniň belli bir sanynda, 28 günlük ýaşynda 15% kaolin mukdary bolan beton nusgasynyň elastiklik moduly 28 günlük ýaşyndaky betonyňkydan ep-esli ýokary bolýar. Betona metakaoliniň we beýleki mineral ultra inçe poroşoklaryň kompozit ulanylmagy hem betonyň berkligini ep-esli gowulandyryp biler.