1) Kuboresha uimara wa tope la saruji na chokaa ni mojawapo ya sifa za utendaji wa juu wa zege. Mojawapo ya madhumuni makuu ya kuongeza metakaolini ni kuboresha uimara wa chokaa na zege ya saruji.

Poon na wenzake, Nguvu yake katika 28d na 90d ni sawa na ile ya saruji ya metakaolini, lakini nguvu yake ya awali ni ya chini kuliko saruji ya kiwango cha awali. Uchambuzi unaonyesha kwamba hii inaweza kuhusishwa na mkusanyiko mkali wa unga wa silikoni uliotumika na utawanyiko usiotosha katika tope la saruji.

(2) Li Keliang na wenzake (2005) walisoma athari za halijoto ya calcination, muda wa calcination, na kiwango cha SiO2 na A12O3 katika kaolin kwenye shughuli ya metakaolin ili kuboresha nguvu ya zege ya saruji. Saruji zenye nguvu nyingi na polima za udongo zilitayarishwa kwa kutumia metakaolin. Matokeo yanaonyesha kwamba wakati kiwango cha metakaolin ni 15% na uwiano wa saruji ya maji ni 0.4, nguvu ya kubana kwa siku 28 ni 71.9 MPa. Wakati kiwango cha metakaolin ni 10% na uwiano wa saruji ya maji ni 0.375, nguvu ya kubana kwa siku 28 ni 73.9 MPa. Zaidi ya hayo, wakati kiwango cha metakaolin ni 10%, kiashiria chake cha shughuli hufikia 114, ambacho ni 11.8% zaidi kuliko kiasi sawa cha unga wa silicon. Kwa hivyo, inaaminika kwamba metakaolin inaweza kutumika kuandaa zege yenye nguvu nyingi.

Uhusiano wa mvutano wa mvutano wa axial wa zege na kiwango cha metakaolini cha 0, 0.5%, 10%, na 15% ulichunguzwa. Ilibainika kuwa kwa kuongezeka kwa kiwango cha metakaolini, mvutano wa kilele wa nguvu ya mvutano wa axial wa zege uliongezeka kwa kiasi kikubwa, na moduli ya elastic ya mvutano ilibaki bila kubadilika kimsingi. Hata hivyo, nguvu ya mgandamizo ya zege iliongezeka kwa kiasi kikubwa, huku uwiano wa nguvu ya mgandamizo ukipungua vivyo hivyo. Nguvu ya mvutano na nguvu ya mgandamizo ya zege yenye kiwango cha kaolini cha 15% ni 128% na 184% ya zege ya marejeleo, mtawalia.
Wakati wa kusoma athari ya uimarishaji wa unga laini wa metakaolini kwenye zege, iligundulika kuwa chini ya utelezi uleule, nguvu ya kubana na nguvu ya kunyumbulika ya chokaa chenye metakaolini 10% iliongezeka kwa 6% hadi 8% baada ya siku 28. Ukuaji wa nguvu wa awali wa zege iliyochanganywa na metakaolini ulikuwa wa kasi zaidi kuliko ule wa zege ya kawaida. Ikilinganishwa na zege ya kiwango, zege yenye metakaolini 15% ina ongezeko la 84% katika nguvu ya kubana ya mhimili wa 3D na ongezeko la 80% katika nguvu ya kubana ya mhimili wa 28d, huku moduli tuli ya elastic ikiwa na ongezeko la 9% katika 3D na ongezeko la 8% katika 28d.

Ushawishi wa uwiano mchanganyiko wa udongo wa metakaolini na slag kwenye nguvu na uimara wa zege ulisomwa. Matokeo yanaonyesha kuwa kuongeza metakaolini kwenye zege ya slag kunaboresha nguvu na uimara wa zege, na uwiano bora wa slag kwa saruji ni karibu 3:7, na kusababisha nguvu bora ya zege. Tofauti ya upinde wa zege mchanganyiko ni kubwa kidogo kuliko ile ya zege moja ya slag kutokana na athari ya majivu ya volkeno ya metakaolini. Nguvu yake ya mvutano inayogawanyika ni kubwa kuliko ile ya zege ya kiwango cha juu.

Ubora wa kufanya kazi, nguvu ya kubana, na uimara wa zege ulisomwa kwa kutumia metakaolini, majivu ya kuruka, na taka kama mbadala wa saruji, na kuchanganya metakaolini na majivu ya kuruka na taka kando ili kuandaa zege. Matokeo yanaonyesha kwamba metakaolini inapobadilisha saruji ya 5% hadi 25% kwa viwango sawa, nguvu ya kubana ya zege katika rika zote huboreshwa; Metakaolini inapotumika kubadilisha saruji kwa 20% kwa viwango sawa, nguvu ya kubana katika kila umri ni bora, na nguvu yake katika 3d, 7d, na 28d ni 26.0%, 14.3%, na 8.9% ya juu kuliko ile ya zege bila metakaolini kuongezwa, mtawalia. Hii inaonyesha kwamba kwa saruji ya Aina ya II ya Portland, kuongeza metakaolini kunaweza kuboresha nguvu ya zege iliyoandaliwa.

Kutumia slag ya chuma, metakaolini, na vifaa vingine kama malighafi kuu kuandaa saruji ya jiopolima badala ya saruji ya jadi ya Portland, ili kufikia lengo la uhifadhi wa nishati, kupunguza matumizi, na kugeuza taka kuwa hazina. Matokeo yanaonyesha kwamba wakati kiwango cha chuma na majivu ya kuruka ni 20%, nguvu ya kizuizi cha majaribio kwa siku 28 hufikia juu sana (95.5MPa). Kadri kiwango cha slag ya chuma inayoongezwa inavyoongezeka, inaweza pia kuchukua jukumu fulani katika kupunguza kupungua kwa saruji ya jiopolima.

Kwa kutumia njia ya kiufundi ya "saruji ya Portland+mchanganyiko wa madini hai+kichocheo cha kupunguza maji chenye ufanisi mkubwa", teknolojia ya zege ya maji yenye sumaku, na michakato ya kawaida ya maandalizi, majaribio yalifanywa kuhusu utayarishaji wa zege ya mawe yenye kaboni kidogo na yenye nguvu nyingi kwa kutumia malighafi kama vile mawe na slag kutoka vyanzo mbalimbali vya ndani. Matokeo yanaonyesha kuwa kipimo kinachofaa cha metakalini ni 10%. Uwiano wa uzito na nguvu wa mchango wa saruji kwa kila kitengo cha uzito wa zege ya mawe yenye nguvu nyingi ni takriban mara 4.17 ya zege ya kawaida, mara 2.49 ya zege yenye nguvu nyingi (HSC), na mara 2.02 ya zege ya unga tendaji (RPC). Kwa hivyo, zege ya mawe yenye nguvu nyingi iliyoandaliwa kwa saruji yenye kipimo kidogo ni mwelekeo wa maendeleo ya zege katika enzi ya uchumi wa kaboni kidogo.

(3) Baada ya kuongeza kaolin yenye upinzani wa baridi kwenye zege, ukubwa wa vinyweleo vya zege hupunguzwa sana, na hivyo kuboresha mzunguko wa kuyeyusha kwa zege. Chini ya idadi fulani ya mizunguko ya kuyeyusha kwa kuganda, moduli ya elastic ya sampuli ya zege yenye kiwango cha kaolin cha 15% katika umri wa siku 28 ni kubwa zaidi kuliko ile ya zege ya marejeleo katika umri wa siku 28. Matumizi mchanganyiko ya metakaolin na poda zingine za madini laini katika zege pia yanaweza kuboresha sana uimara wa zege.