Récemment sont apparus de nouvelles entreprises, utilisant la technique d’impression 3D “classique” par dépôt de filament plastique chauffé, mais en utilisant du béton, et des machines de plus grandes envergure.
Lors d’une FMD (impression par dépôt de fil) classique, le plastique chaud passe à travers une buse mobile, à l’état liquide, et se solidifie ensuite à la sortie lors du dépôt. Avec la technique d’impression 3D en béton, les entreprises injectent à la sortie du béton liquide, un produit qui modifie les propriétés “rhéologiques (comment le matériau s’écoule), et augmente sa viscosité”.
Différentes entreprises, comme XtreeE ou encore Neri Oxman, réalise de l’impression 3D mais selon différentes techniques, notamment au niveau de la constitution du matériau, ou dans l’épaisseur des couches déposées (couches submillimétrique ou allant jusqu’à plusieurs millimètres).
En septembre 2016, l’entreprise XtreeE en partenariat avec Dassault, a présenté un pavillon imprimé en 3D, avec cette même technique d’addition de matériau.
Pour la réalisation de ce pavillon, toutes les étapes de la conception à la construction on été revue :
- utilisation d’un software développé par Dassault pour aider à la conception de ce pavillon : 3dexepérience. Le design global du pavillon est inspiré du biomimétisme, et de la forme d’une graine de café. Ce software a permis d’optimiser l’impression et l’assemblage du pavillon
- Le ciment utilisé pour la réalisation est un ciment expérimental qui a été développé par lafarge, et qui 6 à 8 fois plus résistant qu’un ciment classique, avec l’ajout de micros fibres de verre
- le robot utilisé est un robot industriel multi-axes du suisse ABB et baptisé IRB 8700, qui a permis l’impression de ce pavillon en seulement 20h
Néanmoins cette technique a des limites, notamment au niveau de la taille des bâtiments, qui pour le moment dépend de la taille du robot d’impression. Les entreprises leader du marché développe actuellement des robots de plus grandes envergures, sur grue, bras articulé ou câble, afin d’étendre le champs d’action utilisant cette technique.
De plus, comme en impression 3D classique, il est impossible de réaliser une surface plane (type linteau de porte), ou un élément en porte à faux sans support à enlever par la suite. Des techniques avec une double impression commencent à apparaître, avec par exemple une impression de “moule perdue” en argile, qui sert de coffrage, puis dilué à l’eau par la suite, ce qui permet de réaliser des formes plus complexes, mais à petites échelles.
Ce nouveau marché temps à trouver des solutions d’économie de matériaux, d’optimisation de l’utilisation de béton dans la construction, et le problème des déchets de chantier, ou le stockage des matériaux premiers. L’impression 3D en béton semble être une solution d’avenir, avec un enjeu écologique important, et permettra d’apporter des réponses à ces problèmes.
Mais le béton est l’un des principales polluant dans la construction, avec notamment l’ajout d’un additif, le clinker (liant), qui serait responsable de 5% des émissions à effet de serre.
La solution ne serait-elle pas tout simplement de se diriger vers l’utilisation de matériaux plus durables, et en accord avec les enjeux écologiques d’aujourd’hui ?
Sources :
Sites internet
https://www.industrie-techno.com/video-l-impression-3d-d-un-batiment-en-beton-selon-xtreee.48021
https://www.sculpteo.com/blog/fr/2016/12/07/interview-avec-xtreee-imprimer-du-beton-en-3d-pour-pousser-les-limites-de-larchitecture/
http://www.xtreee.eu/projects/
http://www.batiweb.com/actualites/vie-des-societes/un-pavillon-imprime-en-3d-presente-par-xtreee-21-09-2016-29044.html
https://www.batirama.com/article/13679-decouvrez-un-pavillon-en-beton-imprime-en-3d.html
http://www.faireparis.com/fr/projets/faire-2017/idddea-impression-3d-experimentation-architecture-1296.html
https://www.3dnatives.com/pavillon-impression-3d-23092016/