Construction : pourquoi cet intérêt pour l’impression 3D du béton ? – TU/e nous l’a dit.

L’université technologique d’Eindhoven (TU/e) a été l’un des premiers acteurs à explorer l’impression 3D pour la construction aux Pays-Bas. Quel était l’objectif de la recherche à l’époque ?

Au tout début, l’accent était mis sur le système d’impression – le concept d’une machine capable d’imprimer de grandes pièces pour des ponts ou des maisons. La plus grande priorité était alors de garantir la constructibilité, en évitant l’effondrement, pour la hauteur requise pour ces éléments.

Et à quel point ont-ils évolué aujourd’hui ?

La recherche a beaucoup progressé depuis, avec l’étude des armatures, le contrôle en temps réel du système d’impression et le développement de nouveaux mélanges. Les matériaux utilisés dans notre imprimante 3D ont évolué, passant d’un mortier de ciment disponible dans le commerce à de nouveaux matériaux (durables et fonctionnels). Nous développons maintenant de nouvelles compositions qui contiennent des fonctionnalités ajoutées – auto-détection, auto-cicatrisation, par exemple. La priorité absolue est désormais de réduire la teneur en ciment et de passer à des liants durables. Une autre priorité est d’augmenter la taille des granulats, pour passer d’un mortier à un béton.

Installation d’impression de béton en 3D de l’université de technologie d’Eindhoven

Il existe une variété de méthodes d’impression 3D utilisées dans la construction aujourd’hui, les principales étant l’extrusion (béton/ciment, cire, mousse, polymères), le collage de poudre (collage polymère, collage réactif, frittage) et la soudure additive. Quelles sont, selon vous, celles qui ont fait leurs preuves ? 

Pour l’instant, nous utilisons principalement le procédé d’extrusion et je pense que pour les mortiers, c’est le plus fiable et celui qui présente un bon potentiel de mise à l’échelle. Le collage par poudre a également fait ses preuves, mais je suis plus sceptique quant au potentiel des applications à l’échelle industrielle, sur site par exemple.

Dans le cadre des projets de recherche de la TU/e et même dans vos études, l’accent a toujours été mis sur le béton. Pourquoi ce matériau ? Quels avantages apporte-t-il que les autres n’ont pas ?

Dans le passé, l’accent était mis sur le béton, davantage pour des raisons pratiques, mais le béton n’est pas au centre de mes recherches. Je suis le PI (leader) de deux projets financés par le NWO, le conseil de recherche néerlandais, qui visent précisément à créer des compositions durables et circulaires. Mes recherches portent sur la recherche de liants alternatifs et le développement de matériaux intelligents pour l’impression 3D.

Projet « Milestone » dans lequel l’université est impliquée en tant que partenaire

Quels sont les défis que peut soulever le développement de matériaux imprimables en 3D entièrement personnalisables pour la construction ?

[Il s’agit de défis qui seront développés dans le prochain panel consacré aux complexités cachées de l’impression 3D pour la construction].

– Le contrôle adéquat des propriétés fraîches, de la pompabilité, de l’extrudabilité et de la constructibilité.

– Trouver des alternatives au ciment qui soient aussi peu coûteuses et abondantes.

– Lorsque l’on travaille avec des matériaux activés par des alcalis, l’association de l’étape d’activation au processus d’impression est une tâche complexe.

Vous partagerez votre expertise dans les prochains jours lors de la prochaine session additive talks consacrée aux complexités cachées de l’impression 3D pour la construction, aux côtés du Dr Fabian Meyer-Broetz, responsable de l’impression 3D pour la construction chez PERI, et de Philip Lund-Nielsen, cofondateur et responsable des Amériques chez COBOD. Y a-t-il des projets sur lesquels vous travaillez actuellement et dont vous aimeriez nous faire part ? 

Je dirige actuellement deux projets de consortium [que je pourrais développer davantage au cours de la table ronde].

– Fabrication additive de matériaux de construction fonctionnels à la demande – Financé par le NWO dans le cadre du programme Materials NL : Challenges (numéro de projet : 17895).

– Fabrication additive de béton durable pour les bâtiments à énergie zéro – Financé par le NWO dans le cadre du programme High Tech Systems and Materials (numéro de projet 17967).

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