1) സിമന്റ് സ്ലറിയുടെയും മോർട്ടറിന്റെയും ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് കോൺക്രീറ്റിന്റെ ഉയർന്ന പ്രകടനത്തിന്റെ മുഖമുദ്രകളിൽ ഒന്നാണ്. മെറ്റാക്കോലിൻ ചേർക്കുന്നതിന്റെ പ്രധാന ഉദ്ദേശ്യങ്ങളിലൊന്ന് സിമന്റ് മോർട്ടാറിന്റെയും കോൺക്രീറ്റിന്റെയും ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ്.

പൂൺ തുടങ്ങിയവർ പറയുന്നത്, 28-ഉം 90-ഉം ദിവസങ്ങളിലെ അതിന്റെ ശക്തി മെറ്റാക്കോലിൻ സിമന്റിന് തുല്യമാണ്, എന്നാൽ ആദ്യകാല ശക്തി ബെഞ്ച്മാർക്ക് സിമന്റിനേക്കാൾ കുറവാണ്. ഉപയോഗിക്കുന്ന സിലിക്കൺ പൊടിയുടെ ഗുരുതരമായ സംയോജനവും സിമന്റ് സ്ലറിയിലെ അപര്യാപ്തമായ വിതരണവും ഇതിന് കാരണമാകാമെന്ന് വിശകലനം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

(2) ലി കെലിയാങ് തുടങ്ങിയവർ (2005) സിമന്റ് കോൺക്രീറ്റിന്റെ ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി കയോലിനിലെ കാൽസിനേഷൻ താപനില, കാൽസിനേഷൻ സമയം, SiO2, A12O3 എന്നിവയുടെ അളവ് മെറ്റാക്കോളിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം പഠിച്ചു. മെറ്റാക്കോളിൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള കോൺക്രീറ്റും മണ്ണ് പോളിമറുകളും തയ്യാറാക്കിയത്. മെറ്റാക്കോളിന്റെ ഉള്ളടക്കം 15% ഉം ജല സിമൻറ് അനുപാതം 0.4 ഉം ആയിരിക്കുമ്പോൾ, 28 ദിവസത്തിലെ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി 71.9 MPa ആണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. മെറ്റാക്കോളിന്റെ ഉള്ളടക്കം 10% ഉം ജല സിമൻറ് അനുപാതം 0.375 ഉം ആയിരിക്കുമ്പോൾ, 28 ദിവസത്തിലെ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി 73.9 MPa ആണ്. മാത്രമല്ല, മെറ്റാക്കോളിന്റെ ഉള്ളടക്കം 10% ആയിരിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ പ്രവർത്തന സൂചിക 114 ൽ എത്തുന്നു, ഇത് അതേ അളവിലുള്ള സിലിക്കൺ പൊടിയേക്കാൾ 11.8% കൂടുതലാണ്. അതിനാൽ, ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള കോൺക്രീറ്റ് തയ്യാറാക്കാൻ മെറ്റാക്കോളിൻ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.

0, 0.5%, 10%, 15% മെറ്റാക്കോലിൻ ഉള്ളടക്കമുള്ള കോൺക്രീറ്റിന്റെ അച്ചുതണ്ട് ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ ബന്ധം പഠിച്ചു. മെറ്റാക്കോലിൻ ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ വർദ്ധനവോടെ, കോൺക്രീറ്റിന്റെ അച്ചുതണ്ട് ടെൻസൈൽ ശക്തിയുടെ പീക്ക് സ്ട്രെയിൻ ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചുവെന്നും ടെൻസൈൽ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് അടിസ്ഥാനപരമായി മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നുവെന്നും കണ്ടെത്തി. എന്നിരുന്നാലും, കോൺക്രീറ്റിന്റെ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു, അതേസമയം കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി അനുപാതം അതിനനുസരിച്ച് കുറഞ്ഞു. 15% കയോലിൻ ഉള്ളടക്കമുള്ള കോൺക്രീറ്റിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയും യഥാക്രമം റഫറൻസ് കോൺക്രീറ്റിന്റെ 128% ഉം 184% ഉം ആണ്.
മെറ്റാക്കോളിൻ അൾട്രാഫൈൻ പൊടി കോൺക്രീറ്റിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നതിന്റെ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ പ്രഭാവം പഠിക്കുമ്പോൾ, അതേ ദ്രാവകതയിൽ, 10% മെറ്റാക്കോളിൻ അടങ്ങിയ മോർട്ടറിന്റെ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയും വഴക്കമുള്ള ശക്തിയും 28 ദിവസത്തിനുശേഷം 6% മുതൽ 8% വരെ വർദ്ധിച്ചതായി കണ്ടെത്തി. മെറ്റാക്കോളിൻ കലർത്തിയ കോൺക്രീറ്റിന്റെ ആദ്യകാല ശക്തി വികസനം സ്റ്റാൻഡേർഡ് കോൺക്രീറ്റിനേക്കാൾ വളരെ വേഗത്തിലായിരുന്നു. ബെഞ്ച്മാർക്ക് കോൺക്രീറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 15% മെറ്റാക്കോളിൻ അടങ്ങിയ കോൺക്രീറ്റിന് 3D അക്ഷീയ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയിൽ 84% വർദ്ധനവും 28d അക്ഷീയ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയിൽ 80% വർദ്ധനവും ഉണ്ട്, അതേസമയം സ്റ്റാറ്റിക് ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസിന് 3D യിൽ 9% വർദ്ധനവും 28d ൽ 8% വർദ്ധനവുമുണ്ട്.

കോൺക്രീറ്റിന്റെ ശക്തിയിലും ഈടിലും മെറ്റാക്കോലിൻ മണ്ണിന്റെയും സ്ലാഗിന്റെയും മിശ്രിത അനുപാതത്തിന്റെ സ്വാധീനം പഠിച്ചു. സ്ലാഗ് കോൺക്രീറ്റിൽ മെറ്റാക്കോലിൻ ചേർക്കുന്നത് കോൺക്രീറ്റിന്റെ ശക്തിയും ഈടും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നുവെന്നും, സ്ലാഗും സിമന്റും തമ്മിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ അനുപാതം ഏകദേശം 3:7 ആണെന്നും, ഇത് അനുയോജ്യമായ കോൺക്രീറ്റ് ശക്തിക്ക് കാരണമാകുമെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. മെറ്റാക്കോളിന്റെ അഗ്നിപർവ്വത ആഷ് പ്രഭാവം കാരണം കമ്പോസിറ്റ് കോൺക്രീറ്റിന്റെ ആർച്ച് വ്യത്യാസം സിംഗിൾ സ്ലാഗ് കോൺക്രീറ്റിനേക്കാൾ അല്പം കൂടുതലാണ്. അതിന്റെ സ്പ്ലിറ്റിംഗ് ടെൻസൈൽ ശക്തി ബെഞ്ച്മാർക്ക് കോൺക്രീറ്റിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

മെറ്റാക്കോളിൻ, ഫ്ലൈ ആഷ്, സ്ലാഗ് എന്നിവ സിമന്റിന് പകരമായി ഉപയോഗിച്ചും കോൺക്രീറ്റ് തയ്യാറാക്കാൻ മെറ്റാക്കോളിൻ ഫ്ലൈ ആഷ്, സ്ലാഗ് എന്നിവയുമായി വെവ്വേറെ കലർത്തിയും കോൺക്രീറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത, കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി, ഈട് എന്നിവ പഠിച്ചു. 5% മുതൽ 25% വരെ സിമന്റിന് തുല്യ അളവിൽ മെറ്റാക്കോളിൻ പകരം വയ്ക്കുമ്പോൾ, എല്ലാ പ്രായത്തിലുമുള്ള കോൺക്രീറ്റിന്റെ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി മെച്ചപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു; സിമന്റിന് പകരം 20% തുല്യ അളവിൽ മെറ്റാക്കോളിൻ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഓരോ പ്രായത്തിലുമുള്ള കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ 3d, 7d, 28d എന്നിവയിൽ മെറ്റാക്കോളിൻ ചേർക്കാത്ത കോൺക്രീറ്റിനേക്കാൾ യഥാക്രമം 26.0%, 14.3%, 8.9% എന്നിവ കൂടുതലാണ്. ടൈപ്പ് II പോർട്ട്‌ലാൻഡ് സിമന്റിന്, മെറ്റാക്കോളിൻ ചേർക്കുന്നത് തയ്യാറാക്കിയ കോൺക്രീറ്റിന്റെ ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കൽ, മാലിന്യത്തെ നിധിയാക്കി മാറ്റുക എന്നീ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിനായി പരമ്പരാഗത പോർട്ട്‌ലാൻഡ് സിമന്റിന് പകരം ജിയോപോളിമർ സിമന്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിന് സ്റ്റീൽ സ്ലാഗ്, മെറ്റാക്കോളിൻ, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്റ്റീലിന്റെയും ഫ്ലൈ ആഷിന്റെയും ഉള്ളടക്കം 20% ആയിരിക്കുമ്പോൾ, 28 ദിവസത്തിനുള്ളിൽ ടെസ്റ്റ് ബ്ലോക്കിന്റെ ശക്തി വളരെ ഉയർന്നതിലേക്ക് (95.5MPa) എത്തുമെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ചേർക്കുന്ന സ്റ്റീൽ സ്ലാഗിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ജിയോപോളിമർ സിമന്റിന്റെ ചുരുങ്ങൽ കുറയ്ക്കുന്നതിലും ഇതിന് ഒരു പ്രത്യേക പങ്ക് വഹിക്കാൻ കഴിയും.

"പോർട്ട്‌ലാൻഡ് സിമന്റ്+ആക്ടീവ് മിനറൽ അഡ്‌മിക്‌സ്ചർ+ഹൈ-എഫിഷ്യൻസി വാട്ടർ റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റ്", മാഗ്നറ്റൈസ്ഡ് വാട്ടർ കോൺക്രീറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യ, പരമ്പരാഗത തയ്യാറെടുപ്പ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയുടെ സാങ്കേതിക മാർഗം ഉപയോഗിച്ച്, വിവിധ പ്രാദേശിക സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള കല്ലുകൾ, സ്ലാഗ് തുടങ്ങിയ അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് ലോ-കാർബൺ, അൾട്രാ-ഹൈ സ്ട്രെങ്ത് സ്റ്റോൺ സ്ലാഗ് കോൺക്രീറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. മെറ്റാക്കോളിന്റെ ഉചിതമായ അളവ് 10% ആണെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അൾട്രാ-ഹൈ സ്ട്രെങ്ത് സ്റ്റോൺ സ്ലാഗ് കോൺക്രീറ്റിന്റെ യൂണിറ്റ് പിണ്ഡത്തിന് സിമന്റ് സംഭാവനയുടെ പിണ്ഡ-ശക്തി അനുപാതം സാധാരണ കോൺക്രീറ്റിന്റെ ഏകദേശം 4.17 മടങ്ങ്, ഹൈ-സ്ട്രെങ്ത് കോൺക്രീറ്റിന്റെ (HSC) 2.49 മടങ്ങ്, റിയാക്ടീവ് പൗഡർ കോൺക്രീറ്റിന്റെ (RPC) 2.02 മടങ്ങ് എന്നിവയാണ്. അതിനാൽ, കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള സിമന്റ് ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ അൾട്രാ-ഹൈ സ്ട്രെങ്ത് സ്റ്റോൺ സ്ലാഗ് കോൺക്രീറ്റ് ലോ-കാർബൺ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിലെ കോൺക്രീറ്റ് വികസനത്തിന്റെ ദിശയാണ്.

(3) കോൺക്രീറ്റിൽ മഞ്ഞ് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള കയോലിൻ ചേർത്തതിനുശേഷം, കോൺക്രീറ്റിന്റെ സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം വളരെയധികം കുറയുന്നു, ഇത് കോൺക്രീറ്റിന്റെ ഫ്രീസ്-ഥാ സൈക്കിൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം ഫ്രീസ്-ഥാ സൈക്കിളുകളിൽ, 28 ദിവസം പ്രായമാകുമ്പോൾ 15% കയോലിൻ ഉള്ളടക്കമുള്ള കോൺക്രീറ്റ് സാമ്പിളിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് 28 ദിവസം പ്രായമാകുമ്പോൾ റഫറൻസ് കോൺക്രീറ്റിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. കോൺക്രീറ്റിൽ മെറ്റാകോലിൻ, മറ്റ് മിനറൽ അൾട്രാഫൈൻ പൊടികൾ എന്നിവയുടെ സംയോജിത പ്രയോഗം കോൺക്രീറ്റിന്റെ ഈട് വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തും.