Pour les structures en béton, les fissures sont des causes de diminution de la durée de vie et de pertes des propriétés mécaniques. L'auto-cicatrisation des fissures pourrait représenter un bon moyen pour réaliser des économies importantes sur les coûts de réparation et d'entretien. Dans cette étude nous nous intéressons au phénomène d'auto-cicatrisation naturel des matériaux cimentaires par la mise au point de protocoles expérimentaux innovants complétés par des modèles numériques explicatifs. Il apparait que l'âge de fissuration influence grandement les regains mécaniques notamment en terme de résistance maximale, ce qui est confirmé par le modèle micro-mécanique développé. Pour une fissuration tardive, le comblement de la fissure par la calcite peut être apprécié par une nouvelle technique non-destructive basée sur l'interférométrie de la coda qui permet la détection de fissures fines jusqu'à environ 20 micromètres. Enfin, un modèle de transport réactif inédit met en lumière les principaux paramètres influençant la cinétique et les limites de ce phénomène.