Construction MaterialsConstruction MaterialsСтроительные материалы0585-430X2658-6991Stroymaterialy67924210.31659/0585-430X-2025-833-3-58-65СтатьиResearch ArticleSelf-healing in construction materials science: basic terms and implementation methodsСамовосстановление в строительном материаловедении: основные термины и способы реализацииInozemtsevS. S.ИноземцевС. С.
Russian Federation

Candidate of Sciences (Engineering)

канд. техн. наук

inozemtsevss@mail.ruKorolevE. V.КоролевЕ. В.
Russian Federation

Doctor of Sciences (Engineering)

д-р техн. наук

korolev@nocnt.ruInozemtsevA. S.ИноземцевА. С.
Russian Federation

Candidate of Sciences (Engineering)

канд. техн. наук

inozemcevss@mgsu.ruLeH. T.ЛеХ. Т.
Russian Federation

Candidate of Sciences (Engineering)

канд. техн. наук

letuan1511@yandex.ruMatyushinE. V.МатюшинЕ. В.
Russian Federation

Engineer

инженер

matyushin010@gmail.comNational Research Moscow State University of Civil EngineeringНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетSaint Petersburg State University of Architecture and Civil EngineeringСанкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет15032025358650605202506052025Copyright ©; 2025,Copyright ©; 2025, ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"2025ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"https://journals.eco-vector.com/0585-430X/article/view/679242

Statistic data on changes in the number of publications mentioning the studied terms are shown. The analysis of approaches to the formulation of a conceptual framework for describing the processes of the construction materials properties restoring including thermoplastic binders is carried out. The absence of unified terminology in the Russian scientific community has been established. It makes objective evaluating research results in this scientific field difficult. Terms and definitions are proposed to describe self-healing, self-healability, components resource potential, encapsulated modifier, reducing agent and defect neutralization. It is shown that the system of proposed terms has a fundamental basis – thermodynamic interpretation.

Показаны статистические данные изменения количества публикаций с упоминанием исследуемых терминов. Выполнен анализ подходов к формулированию понятийного аппарата для описания процессов восстановления свойств строительных материалов, в том числе на термопластичных связующих. Установлено отсутствие единой терминологии в отечественной научной среде, что затрудняет объективную оценку результатов исследований в указанном научном направлении. Предложены термины и определения, позволяющие описать самовосстановление, самовосстанавливаемость, ресурсный потенциал компонентов, капсулированный модификатор, восстанавливающий агент и нейтрализацию дефекта. Показано, что система предложенных терминов имеет фундаментальную основу – термодинамическую интерпретацию.

self-healingself-healabilityconstruction materialtermconceptdefinitionсамовосстановлениесамозалечиваниесамовосстанавливаемостьстроительный материалтерминпонятиеопределениеThe research was carried out with support of the Russian Science Foundation (project No. 22-79-10051).Исследования выполнены при поддержке Российского научного фонда (проект № 22-79-10051).Иноземцев С.С., До Т.Ч. Состояние и перспективы развития технологии самовосстанавливающихся дорожных материалов // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 10. С. 1407–1424. EDN: NYVEIW. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.10.1407-1424. Inozemtsev S.S., Do T.Ch. Status and development prospects of self-healing road materials technology. Vestnik of MGSU. 2020. Vol. 15. No. 10, pp. 1407–1424. EDN: NYVEIW. (In Russian). https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.10.1407-1424Ghosh S.K. Self-healing materials: fundamentals, design strategies, and applications. Chapter 1. 2008, pp. 1–28. https://doi.org/10.1002/9783527625376.ch1Sharma T., Banerjee A., Nanthagopalan P. Probing the abyss: bacteria-based self-healing in cementitious construction materials – a review. Construction and Building Materials. 2024. Vol. 455. 139054. EDN: RKOBVZ. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.139054Chen Ch., Shen T., Yang J., Cao W., Wei J., Li W. Room-temperature intrinsic self-healing materials: a review. Chemical Engineering Journal. 2024. Vol. 498. 155158. EDN: CWVSXS. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155158Целуйко С.С., Красавина Н.П., Семенов Д.А. Регенерация тканей. Благовещенск: Амурская государственная медицинская академия, 2016. 136 с. Tseluiko S.S., Krasavina N.P., Semenov D.A. Regeneratsiya tkaney [Tissue regeneration]. Blagoveshchensk. 2016. 136 p.Лесовик В.С., Фомина Е.В. Новая парадигма проектирования строительных композитов для защиты среды обитания человека // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 10. С. 1241–1257. EDN: NPNPBT https://doi.org/10.22227/1997-0935.2019.10.1241-1257. Lesovik V.S., Fomina E.V. New paradigm of designing building composites for protecting the human environment. Vestnik MGSU. 2019. Vol. 14. No. 10, pp. 1241–1257. (In Russian). EDN: NPNPBT. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2019.10.1241-1257Королев Е.В., Беленцов Ю.А. Применение теории информации в решении задач строительного материаловедения // Региональная архитектура и строительство. 2023. № 3 (56). С. 13–28. EDN: NDKOJM. https://doi.org/10.54734/20722958_2023_3_13. Korolev E.V., Belentsov Yu.A. Application of information theory in solving problems of construction materials science. Regional’naya Arkhitektura i Stroitel’stvo. 2023. No. 3 (56), pp. 13–28. (In Russian). EDN: NDKOJM. https://doi.org/10.54734/20722958_2023_3_13Иноземцев С.С., Королев Е.В. Структурно-чувствительные свойства самовосстанавливающегося асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 49–56. EDN: YDANRQ. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-49-56. Inozemtcev S.S., Korolev E.V. Structural-sensitive properties of self-healing asphalt concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2024. No. 12, pp. 49–56. EDN: YDANRQ. (In Russian). https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-49-56Van der Zwaag S. Self healing materials: an alternative approach to 20 centuries of materials science. Netherlands: Springer. 2007. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6250-6Leegwater G., Tabokovic A., Baglieri O., Hammoum F., Baaj H. Terms and definitions on crack-healing and restoration of mechanical properties in bituminous materials. Proceedings of the RILEM International Symposium on Bituminous Materials. 2022. Vol. 27, pp. 47–53. https://doi.org/10.1007/978-3-030-46455-4_6Баженов Ю.М., Ерофеев В.Т., Салман А.Д.С.Д., Смирнов В.Ф., Фомичев В.Т. Технология самовосстановления железобетонных конструкций с помощью микроорганизмов // Русский инженер. 2018. № 4 (61). С. 46–48. EDN: YOOLYD. Bazhenov Yu.M., Erofeev V.T., Salman A.D.S.D., Smirnov V.F., Fomichev V.T. Technology of self-healing of reinforced concrete structures using microorganisms. Russkiy Inzhener. 2018. No. 4 (61), pp. 46–48. (In Russian). EDN: YOOLYDЯремчук М.В., Уланская А.Е., Присяжнюк А.П. Методические аспекты нового способа самовосстановления искусственного камня // Академическая публицистика. 2022. № 5–1. С. 41–48. EDN: WNGGHQ. Yaremchuk M.V., Ulanskaya A.E., Prisyazhnyuk A.P. Methodological aspects of a new method of self-healing of artificial stone. Akademicheskaya publitsistika. 2022. No. 5–1, pp. 41–48. (In Russian). EDN: WNGGHQАртамонова О.В., Куликова О.Я. Механизмы самовосстановления современных композитов // Химия, физика и механика материалов. 2024. № 2 (41). С. 40–58. EDN: PBXMKV. Artamonova O.V., Kulikova O.Ya. Self-healing mechanisms of modern composites. Khimiya, fizika i mekhanika materialov. 2024. No. 2 (41), pp. 40–58. (In Russian). EDN: PBXMKVСитников Н.Н., Хабибуллина И.А., Мащенко В.И. Самовосстанавливающиеся материалы: обзор механизмов самовосстановления и их применений // Видеонаука. 2018. № 1 (9). С. 1. EDN: YUGMZE. Sitnikov N.N., Khabibullina I.A., Mashchenko V.I. Self-healing materials: a review of self-healing mechanisms and their applications. Videonauka. 2018. No. 1 (9). P. 1. (In Russian). EDN: YUGMZEБадмаев М.А., Квасников М.Ю., Федякова Н.В., Дараселия К.К., Кузовлева Е.А. Самовосстанавливающиеся лакокрасочные покрытия // Успехи в химии и химической технологии. 2018. Т. 32. № 6 (202). С. 17–19. EDN: YPFVJJ. Badmaev M.A., Kvasnikov M.Yu., Fedyakova N.V., Daraselia K.K., Kuzovleva E.A. Self-healing paint and varnish coatings. Uspekhi v Khimii i Khimicheskoy Tekhnologii. 2018. Vol. 32. No. 6 (202), pp. 17–19. (In Russian). EDN: YPFVJJCordier P., Tournilhac F., Soulie-Ziakovic C., Leibler L. Self-healing and thermoreversible rubber from supramolecular assembly. Nature. 2008. Vol. 451, pp. 977–980. https://doi.org/10.1038/nature06669Chen X.X., Dam M.A., Ono K., Mal A., Shen H.B., Nutt S.R., Sheran K., Wudl F. A thermally Re-mendable cross-linked polymeric material. Science. 2002. Vol. 295, pp. 1698–1702. EDN: DRQYTP. https://doi.org/10.1126/science.1065879Amamoto Y., Otsuka H., Takahara A., Matyjaszewski K. Self-healing of covalently cross-linked polymers by reshuffling thiuram disulfide moieties in air under visible light. Advanced Materials. 2012. Vol. 24, pp. 3975–3980. https://doi.org/10.1002/adma.201201928Taynton P., Ni H., Zhu C., Yu K., Loob S., Jin Y., Qi H.J., Zhang W. Repairable woven carbon fiber composites with full recyclability enabled by malleable polyimine networks. Advanced Materials. 2016. Vol. 28, pp. 2904–2909. https://doi.org/10.1002/adma.201505245Jahandideh A., Moini N., Kabiri K., Zohuriaan-Mehr M.J. A green strategy to endow superabsorbents with stretchability and self-healability. Chemical Engineering Journal. 2019. Vol. 370, pp. 274–286. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.03.149Zemskov S.V., Jonkers H.M., Vermolen F.J. A mathematical model for bacterial self-healing of cracks in concrete. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2014. Vol. 25, pp. 4–12. https://doi.org/10.1177/1045389X12437887Kim Y.H., Wool R.P. A theory of healing at a polymer-polymer interface. Macromolecules. 1983. Vol. 16. Iss. 7, pp. 1115–1120. https://doi.org/10.1021/MA00241A013Wool R.P., O’Connor K. A theory crack healing in polymers. Journal of Applied Physics. 1981. Vol. 52. 5953. https://doi.org/10.1063/1.328526