כסוג של חומר אפר וולקני, מטא-קאולין הוא תחליף מצוין לצמנט בשל צריכת האנרגיה הנמוכה שלו וזיהום הסביבה הנמוך שלו במהלך תהליך הקלצינציה, ויכולתו לשפר תכונות מסוימות של צמנט פורטלנד, כגון חוזק ועמידות, כאשר הוא מיוצר לצמנט מעורב. בשנים האחרונות, חוקרים רבים הקדישו את פעילות האפר הוולקני של קאולין. מאמר זה מתאר את טמפרטורת וזמן הקלצינציה האופטימליים של קאולין, גורמים המשפיעים על פעילותו ושיטות לגילוי תכונותיו ופעילותו. מחקרים קודמים הראו כי טמפרטורת וזמן הקלצינציה האופטימליים עבור קאולין מושפעים מגורמים כגון הרכב מינרלים, גבישיות ותכולת קאולין, שביניהם גבישיות מבנה הקאולין משפיעה במידה הגדולה ביותר על פעילותו לאחר הקלצינציה. XRD, TG-DTA, IR ושיטות אחרות שימשו לניתוח תכונות העפרה הגולמית. פעילות הקאולין נקבעה באמצעות שיטות כגון מבחן פרנטיני, מבחן מוליכות ומדד פעילות חוזק. השיטות המדויקות ביותר היו מבחן פרנטיני ומדד פעילות חוזק.
מטא-קאולין (בקיצור MK) הוא סיליקט אלומיניום נטול מים (Al2O3 • 2SiO2, AS2) הנוצר מהתייבשות של קאולין (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O, AS2H2) בטמפרטורה מתאימה (600-900 מעלות צלזיוס). קאולין שייך למבנה הסיליקט השכבתי, והשכבות קשורות בקשרים של ואן דר ואלס, כאשר יוני OH⁻ קשורים היטב בתוכו. כאשר קאולין מחומם באוויר, הוא עובר מספר שינויים מבניים. כאשר הוא מחומם לכ-600 מעלות צלזיוס, המבנה השכבתי של הקאולין נהרס עקב התייבשות, ויוצר פאזת מעבר עם גבישיות ירודה - מטא-קאולין.
בשל הסידור המולקולרי הלא סדיר של מטא-קאולין, הוא מציג מצב מטא-סטביל תרמודינמי ותכונות צמנטיות תחת עירור מתאים. מטא-קאולין הוא חומר אפר וולקני מלאכותי פעיל ביותר שיכול להגיב עם סידן (OH)2 (CH4)2 ​​ומים כדי לייצר תוצרי הידרציה הדומים למלט. באמצעות תכונה זו, כאשר משתמשים בו כתוסף למלט, הוא יכול להגיב עם CH4 הנוצר במהלך תהליך ההידרציה של המלט, מה שיכול לשפר תכונות מסוימות של המלט.
מטא-קאולין (MK) הוא תוצר הנוצר מהתייבשות של קאולין בטמפרטורות גבוהות, וטמפרטורת הקלצינציה יכולה להשפיע על פעילות התוצר.
כאשר הטמפרטורה עולה מעל 950 ℃, המוצר מתחיל להתגבש ולהפוך למוליטים וקריסטובליטים,
הוא יאבד את פעילות הלחות שלו.
קאולין קלציני הוא חומר מילוי אנאורגני נפוץ בתעשיית הייצור של חומרים פולימריים כגון גומי, פלסטיק וציפויים. הוא יכול להפחית את עלות המוצרים הללו, ובמיוחד לשפר את התכונות הפיזיקליות והכימיות של החומרים.