بتن به عنوان پرکاربردترین مصالح ساختمانی در جهان، با چالش‌های جدی در خصوص دوام و پایداری در محیط‌های تخریبی مواجه است. ترک‌خوردگی بتن ناشی از تنش‌های مکانیکی، انقباض خشک شدن و حملات شیمیایی، مسیر اصلی نفوذ مواد مضر به درون سازه را فراهم می‌کند که منجر به خوردگی آرماتورها و کاهش عمر مفید سازه می‌شود. روش‌های سنتی تعمیر و نگه‌داری پرهزینه و اغلب دشوار هستند. پژوهش حاضر به بررسی جامع کاربرد مصالح هوشمند و خودترمیم‌شونده در بتن می‌پردازد که قادرند بدون دخالت انسان، ترک‌های ایجاد شده را ترمیم کنند. در این مطالعه، مکانیسم‌های مختلف خودترمیمی شامل خودترمیمی بر پایه میکروکپسول‌ها، باکتری‌ها (بیو-بتن)، مواد کانی‌گرا و شبکه‌های میکروvascular مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از باکتری‌های تولیدکننده کلسیم کربنات و میکروکپسول‌های حاوی مونومرها، می‌تواند مقاومت فشاری و نفوذپذیری بتن را به ترتیب تا ۲۰ و ۹۰ درصد بهبود بخشد. همچنین، تحلیل اقتصادی-مهندسی نشان می‌دهد که اگرچه هزینه اولیه تولید بتن‌های خودترمیم‌شونده حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد بیشتر از بتن معمولی است، اما با کاهش چشمگیر هزینه‌های نگه‌داری و تعمیرات در چرخه عمر سازه، هزینه نهایی تا ۴۰ درصد کاهش می‌یابد. این پژوهش با استفاده از منابع معتبر بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۶، به تحلیل چالش‌ها، فرصت‌ها و آینده این فناوری در صنعت ساختمان پرداخته است.

بتن خودترمیم‌شونده مصالح هوشمند دوام بتن میکروکپسول بیو بتن