1) Побољшање чврстоће цементне каше и малтера једна је од карактеристика високих перформанси бетона. Једна од главних сврха додавања метакаолина је побољшање чврстоће цементног малтера и бетона.

Пун и др., Његова чврстоћа на 28d и 90d је еквивалентна чврстоћи метакаолин цемента, али је његова рана чврстоћа нижа од референтног цемента. Анализа сугерише да би то могло бити повезано са јаком агломерацијом силицијумског праха који се користи и недовољном дисперзијом у цементној суспензији.

(2) Ли Келианг и др. (2005) проучавали су утицај температуре калцинације, времена калцинације и садржаја SiO2 и A12O3 у каолину на активност метакаолина ради побољшања чврстоће цементног бетона. Бетон високе чврстоће и земљани полимери су припремљени коришћењем метакаолина. Резултати показују да када је садржај метакаолина 15% и однос воде и цемента 0,4, чврстоћа на притисак након 28 дана је 71,9 MPa. Када је садржај метакаолина 10% и однос воде и цемента 0,375, чврстоћа на притисак након 28 дана је 73,9 MPa. Штавише, када је садржај метакаолина 10%, његов индекс активности достиже 114, што је 11,8% више од исте количине силицијумског праха. Стога се верује да се метакаолин може користити за припрему бетона високе чврстоће.

Проучаван је однос аксијалног затезног напрезања и деформације бетона са садржајем метакаолина од 0, 0,5%, 10% и 15%. Утврђено је да се са повећањем садржаја метакаолина вршна вредност аксијалне затезне чврстоће бетона значајно повећава, а модул еластичности при затезању остаје у основи непромењен. Међутим, чврстоћа бетона на притисак се значајно повећава, док се однос чврстоће на притисак сходно томе смањује. Затезна чврстоћа и чврстоћа на притисак бетона са садржајем каолина од 15% износе 128% и 184% референтног бетона, респективно.
Приликом проучавања ефекта јачања ултрафиног праха метакаолина на бетон, утврђено је да су се, под истом флуидношћу, чврстоћа на притисак и чврстоћа на савијање малтера који садржи 10% метакаолина повећале за 6% до 8% након 28 дана. Рани развој чврстоће бетона помешаног са метакаолином био је знатно бржи него код стандардног бетона. У поређењу са референтним бетоном, бетон који садржи 15% метакаолина има повећање од 84% у 3Д аксијалној чврстоћи на притисак и повећање од 80% у 28д аксијалној чврстоћи на притисак, док статички модул еластичности има повећање од 9% у 3Д и повећање од 8% у 28д.

Проучаван је утицај мешовите пропорције метакаолина у земљишту и згуре на чврстоћу и трајност бетона. Резултати показују да додавање метакаолина у згурни бетон побољшава чврстоћу и трајност бетона, а оптималан однос згуре и цемента је око 3:7, што резултира идеалном чврстоћом бетона. Разлика у луку композитног бетона је нешто већа него код бетона са једном згуром због ефекта вулканског пепела метакаолина. Његова затезна чврстоћа цепање је већа него код референтног бетона.

Обрадивост, чврстоћа на притисак и трајност бетона проучаване су коришћењем метакаолина, пепела и згуре као замене за цемент, и мешањем метакаолина са пепелом и згуром одвојено за припрему бетона. Резултати показују да када метакаолин замени 5% до 25% цемента у једнаким количинама, чврстоћа на притисак бетона у свим старосним добима је побољшана; када се метакаолин користи за замену цемента за 20% у једнаким количинама, чврстоћа на притисак у свакој старосној доби је идеална, а његова чврстоћа у 3д, 7д и 28д је 26,0%, 14,3% и 8,9% већа од чврстоће бетона без додатог метакаолина, респективно. Ово указује да за портланд цемент типа II, додавање метакаолина може побољшати чврстоћу припремљеног бетона.

Коришћењем челичне згуре, метакаолина и других материјала као главних сировина за припрему геополимерног цемента уместо традиционалног портланд цемента, постиже се циљ уштеде енергије, смањења потрошње и претварања отпада у благо. Резултати показују да када је садржај челика и летећег пепела 20%, чврстоћа тест блока након 28 дана достиже веома високу вредност (95,5 MPa). Како се количина додате челичне згуре повећава, она такође може играти одређену улогу у смањењу скупљања геополимерног цемента.

Користећи технички поступак „Портланд цемент + активни минерални додатак + високоефикасно средство за смањење воде“, технологију магнетизованог воденог бетона и конвенционалне поступке припреме, спроведени су експерименти на припреми нискоугљеничног и ултра-високо чврстог бетона од камене згуре користећи сировине као што су камен и згура из широког спектра локалних извора. Резултати показују да је одговарајућа доза метакаолина 10%. Однос масе и чврстоће цементног доприноса по јединици масе ултра-високо чврстог бетона од камене згуре је око 4,17 пута већи од обичног бетона, 2,49 пута већи од високо-чврстог бетона (HSC) и 2,02 пута већи од реактивног прашкастог бетона (RPC). Стога је ултра-високо чврсти бетон од камене згуре припремљен са ниском дозом цемента правац развоја бетона у ери нискоугљеничне економије.

(3) Након додавања каолина отпорног на мраз у бетон, величина пора бетона се значајно смањује, што побољшава циклус смрзавања и одмрзавања бетона. Под одређеним бројем циклуса смрзавања и одмрзавања, модул еластичности узорка бетона са садржајем каолина од 15% старости 28 дана је знатно већи од модула еластичности референтног бетона старости 28 дана. Композитна примена метакаолина и других минералних ултрафиних прахова у бетону такође може значајно побољшати трајност бетона.