Osnovna tehnologija: Mehanizam "dijagnostike i liječenja pukotina" mikrobnih kapsula
Srce ovog pametnog materijala leži u njegovom "pre-ugrađenom biološkom sustavu popravka." Tehnički timovi inkapsuliraju posebno aklimatizirane Bacillus subtilis i hranjive tvari kalcijev laktat u biorazgradive kapsule natrijevog alginata (2-3 mm u promjeru), zatim ih umiješaju u beton s 20-50 mmkocka kaldrmeagregata u volumnom omjeru od 3%. Kaldrma, kao prirodni agregat visoke-čvrstoće (tlačna čvrstoća veća ili jednaka 120MPa), osigurava osnovnu mehaničku potporu betona; mikrobne kapsule, poput "uspavanih vojnika za popravak", ravnomjerno se raspoređuju u prazninama agregata.
Kada beton razvije pukotine (širine manje od ili jednake 0,5 mm) zbog opterećenja ili promjena temperature, kišnica ili voda za održavanje prodire u pukotine i pokreće degradaciju kapsule, oslobađajući Bacillus subtilis i kalcijev laktat. Uz vlagu i kisik, bakterije se brzo razmnožavaju i metaboliziraju kako bi proizvele kalcijev karbonat (kalcit), tvoreći kristalni sloj punjenja u pukotini unutar 3-7 dana. Ovaj biomineralizirani proizvod, s tlačnom čvrstoćom od 35 MPa, odgovara čvrstoći osnovnog betona, postižući "autonomno zatvaranje pukotina". Laboratorijski podaci pokazuju da sustav postiže stopu popravka od 100% za mikropukotine (širine 0,1-0,3 mm) i preko 90% za pukotine od 0,3-0,5 mm.
Inženjerska provjera valjanosti: praksa "samo-iscjeljivanja" Qingdao Cross-Sea Bridgea
Projekt održavanja mosta Qingdao Jiaozhou Bay Cross-Sea Bridge označio je prvu veliku-primjenu ove tehnologije. Ovaj 36,48 km dug-morski projekt, s tradicionalnim betonskim dijelovima, razvio je 237 vidljivih pukotina nakon 10 godina rada zbog erozije morskom vodom i opterećenja vozila, zahtijevajući više od 20 milijuna juana godišnje za ručne popravke. Godine 2022. dijelovi prilaznog mosta obnovljeni su pomoću-samozacjeljujućeg kamenog betona, pokrivajući 12 000㎡.
Podaci praćenja-obnove pokazuju: nakon 2 godine ispitivanja plime i temperature, na obnovljenoj dionici pojavilo se samo 19 novih pukotina, od kojih se 17 (89%) samo-zacijelilo unutar mjesec dana, postigavši ukupnu stopu popravka pukotina od 92%. Ispitivanja nosivosti konstrukcije pokazala su da se modul elastičnosti popravljenog betona vratio na 95% svog izvornog stanja, daleko premašujući stopu oporavka od 80% kod tradicionalnih materijala za popravke. Na temelju ovog trenda, predviđa se da će se životni vijek dijela mosta produžiti s projektiranih 50 godina na 100 godina, bez potrebe za-ručnim popravcima velikih razmjera tijekom njegova životnog vijeka.
Usporedba troškova: ekonomska revolucija iz perspektive punog-životnog ciklusa
Iako samozacjeljujući kameni beton košta 15% više od običnog kamenog betona (približno 480 ¥/m³ naspram 417 ¥/m³), njegova cjenovna prednost-životnog ciklusa je značajna. Uzimajući Qingdao Cross-Sea Bridge kao primjer, tradicionalni betonski dijelovi zahtijevaju velike-popravke pukotina svakih 10 godina, s kumulativnim troškovima održavanja koji dosežu ¥600/㎡; sa samo{10}}materijalima za samoozdravljenje, potrebne su samo 3 osnovne operacije održavanja tijekom 100 godina, smanjujući troškove održavanja na ¥240/㎡-što je smanjenje od 60%.
Za nove projekte ekonomija je još upečatljivija: lučka brana od 10.000 tona koja koristi ovaj materijal povećava početne troškove izgradnje za otprilike 800.000 JPY, ali štedi više od 5 milijuna JPY na troškovima održavanja smanjenjem 8 velikih remonta. Trenutno je tehnologija uključena uSmjernice za primjenu novih materijala u cestogradnjite je promoviran u 12 velikih domaćih infrastrukturnih projekata, postavši mjerilom za inteligentnu gradnju.