Vulkanik kul materialining bir turi sifatida metakaolin kam energiya sarfi va kalsinatsiya jarayonida atrof-muhitning past ifloslanishi tufayli sementning ajoyib o'rnini bosuvchi vosita bo'lib, aralash sementga aylantirilganda Portland tsementining ayrim xususiyatlarini, masalan, mustahkamlik va chidamlilikni yaxshilash qobiliyatiga ega. So'nggi yillarda ko'plab olimlar kaolinning vulkanik kul faolligini o'rganishga bag'ishlandilar. Ushbu maqolada kaolinning optimal kalsinatsiya harorati va vaqti, uning faolligiga ta'sir qiluvchi omillar va kaolinning xususiyatlari va faolligini aniqlash usullari bayon etilgan. Avvalgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, kaolinning optimal kalsinatsiya harorati va vaqtiga mineral tarkibi, kristalligi va kaolin miqdori kabi omillar ta'sir qiladi, ular orasida kaolin tuzilishining kristalligi kalsinatsiyadan keyingi faolligiga eng katta ta'sir ko'rsatadi. Xom rudaning xususiyatlarini tahlil qilish uchun XRD, TG-DTA, IR va boshqa usullar qo'llanildi. Kaolinning faolligi Frantini testi, o'tkazuvchanlik testi va mustahkamlik faolligi indeksi kabi usullar orqali aniqlandi. Eng aniq usullar Frantini testi va mustahkamlik faolligi indeksi testi edi.
Metakaolin (qisqartirilgan MK) - bu kaolinning (Al2O3 • 2SiO2 • 2 H2O, AS2H2) tegishli haroratda (600-900 ℃) suvsizlanishi natijasida hosil bo'lgan suvsiz alyuminiy silikat (Al2O3 • 2SiO2, AS2). Kaolin qatlamli silikat tuzilishiga kiradi va qatlamlar van der Waals bog'lanishlari bilan bog'langan bo'lib, uning ichida OH- ionlari mahkam bog'langan. Kaolin havoda qizdirilganda, u bir nechta strukturaviy o'zgarishlarga uchraydi. Taxminan 600 ℃ gacha qizdirilganda, kaolinning qatlamli tuzilishi suvsizlanish tufayli yo'q bo'lib, yomon kristallanishga ega o'tish fazasini hosil qiladi - metakaolin.
Metakaolinning tartibsiz molekulyar joylashuvi tufayli u termodinamik metastabil holatni namoyon qiladi va tegishli qo'zg'alish ostida sement xususiyatlarini namoyon qiladi. Metakaolin - bu yuqori faol sun'iy vulqon kul materiali bo'lib, u Ca (OH)2 (CH3) va suv bilan reaksiyaga kirishib, sementga o'xshash gidratatsiya mahsulotlarini ishlab chiqarishi mumkin. Ushbu xususiyatdan foydalanib, sement uchun qo'shimcha sifatida ishlatilganda, u sement gidratatsiyasi jarayonida hosil bo'lgan CH3 bilan reaksiyaga kirishishi mumkin, bu esa sementning ayrim xususiyatlarini yaxshilashi mumkin.
Metakaolin (MK) yuqori haroratlarda kaolinning suvsizlanishi natijasida hosil bo'lgan mahsulot bo'lib, kalsinatsiya harorati mahsulotning faolligiga ta'sir qilishi mumkin.
Harorat 950 ℃ dan yuqori ko'tarilganda, mahsulot kristallana boshlaydi va mullit va kristobalitga aylanadi,
U o'zining hidratatsiya faolligini yo'qotadi.
Kalsinlangan kaolin kauchuk, plastmassa va qoplamalar kabi polimer materiallarini ishlab chiqarish sanoatida keng qo'llaniladigan noorganik plomba moddasidir. Bu mahsulotlarning narxini pasaytirishi, ayniqsa materiallarning fizik va kimyoviy xususiyatlarini yaxshilashi mumkin.