مروری بر فناوری‌های نوین در تکنولوژی بتن خودترمیم‌شونده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشگده مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 کارشناسی‌ارشد مهندسی عمران (مهندسی و مدیریت ساخت)، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 کارشناسی‌ارشد مهندسی عمران (سازه)، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

4 کارشناسی‌ارشد مهندسی عمران (سازه)، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه باهنر، کرمان، ایران

10.22124/jcr.2026.31135.1711

چکیده

در چند دهه گذشته، ساخت ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها نیاز به دوام و عملکرد بالاتری در موادی مانند بتن داشته است. سازه بتنی دارای استحکام فشاری بالایی است و با حضور فولاد قابلیت شکل‌پذیری نیز دارد. ضعف اصلی بتن حساسیت آن به ترک‌هایی است که ناشی از تنش‌های کششی، حرارتی و محیطی ایجاد می‌شوند. اگرچه ترک‌ها در بتن ممکن است در ابتدا جزئی به نظر برسند، اما اجازه می‌دهند آب، یون‌های خورنده و سایر عوامل محیطی نفوذ کنند و در نهایت منجر به کاهش دوام شوند که هزینه‌های نگهداری سازه‌ها را افزایش می‌دهد. یک راه‌حل مدرن برای مقابله با این مشکل، توسعه بتن خود ترمیم‌کننده است. بتن خودترمیم کننده نوعی بتن هوشمند است که قادر است ترک‌ها را بدون هیچ‌گونه دخالت انسانی خودبه‌خود تعمیر کند. این بتن از رویکردهایی مانند ادغام باکتری‌ها، کپسول‌های حاوی عامل ترمیم‌کننده یا سیمان‌های ویژه برای شناسایی ترک‌های ایجاد شده و اصلاح آن‌ها استفاده می‌کند. مزایای این فناوری کمک به توسعه پایدار، دوام بیشتر و کاهش هزینه‌های نگهداری است. این فناوری منجر به افزایش پایداری محیطی می‌شود؛ زیرا کاهش نیاز به نگهداری و تعویض مصالح به کاهش مصرف مواد خام و تولید زباله‌های ساختمانی کمک می‌کند. در این تحقیق با استفاده از پایگاه‌داده science direct و کلیدواژه بتن خودترمیم (self – healing concrete)، 93 مقاله چاپ شده در حوزه بتن خودترمیم تا سال 2025، استخراج و موردبررسی قرار گرفت. در بخش این تحقیق ابتدا اصول و مکانیزم‌های بتن خودترمیم شونده بررسی خواهد شد. سپس، مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای این فناوری موردبحث قرار خواهد گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An overview of new technologies in self-healing concrete technology

نویسندگان [English]

  • seyed shahab Emamzadeh 1
  • Mohammad Bashir Azizi 2
  • Ali Mohammad Mohammadi 3
  • Amir Hossein Shahrokhi 4
  • Amir Sadeghi 2
1 Civil Engineering, Kharazmi University, Iran,Tehran
2 Master of Science in Civil Engineering (Construction Engineering and Management), Faculty of Engineering and Technology, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 Master of Science in Civil Engineering (Structure), Faculty of Engineering and Technology, University of Birjand, Birjand, Iran
4 Master of Science in Civil Engineering (Structure), Faculty of Engineering and Technology, Bahonar University, Kerman, Iran
چکیده [English]

Over the past few decades, the construction of buildings and infrastructure has required higher durability and performance in materials such as concrete. Concrete structures have high compressive strength and, with the presence of steel, are also flexible. The main weakness of concrete is its susceptibility to cracks caused by tensile, thermal, and environmental stresses. Although cracks in concrete may initially appear minor, they allow water, corrosive ions, and other environmental factors to penetrate, ultimately leading to reduced durability, which increases the cost of maintaining structures. A modern solution to this problem is the development of self-healing concrete. Self-healing concrete is a type of smart concrete that is capable of repairing cracks on its own without any human intervention. This concrete uses approaches such as the incorporation of bacteria, capsules containing a healing agent, or special cements to detect and repair the cracks that have formed. The advantages of this technology are contributing to sustainable development, greater durability, and reduced maintenance costs. This technology leads to increased environmental sustainability because reducing the need for maintenance and replacement of materials helps reduce the consumption of raw materials and the production of construction waste. In this study, using the science direct database and the keyword self-healing concrete, 60 articles published in the field of self-healing concrete up to 2025 were extracted and reviewed. In this section, the principles and mechanisms of self-healing concrete will first be examined. Then, the advantages, limitations and applications of this technology will be discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete
  • Self-Healing
  • Durability
  • Sustainable Development
  • Concrete Cracking