L’oxyde de graphène, un nanomatériau couramment utilisé dans les batteries et les gadgets électroniques, pourrait être la clé pour renforcer le béton imprimé en 3D et faciliter son impression.
Une étude menée par l’Université RMIT et l’Université de Melbourne a examiné pour la première fois les effets de l’oxyde de graphène sur l’impression et les propriétés de compression du béton imprimé en 3D.
Les résultats ont montré que l’ajout d’oxyde de graphène confère au béton une conductivité électrique et augmente sa résistance jusqu’à 10%.
Le superviseur de la recherche, le professeur associé Jonathan Tran de l’Université RMIT, a déclaré que ce béton avait le potentiel de créer des bâtiments ‘intelligents’ où les murs peuvent agir comme des capteurs pour détecter et surveiller les petites fissures.
Détection des fissures : un défi à relever
Les méthodes actuelles de détection, telles que les capteurs ultrasoniques ou acoustiques, sont non destructives et largement utilisées dans l’industrie de la construction pour détecter les grandes fissures dans les structures en béton. Cependant, la détection précoce des petites fissures reste un défi.
« L’équipement pour ces méthodes est souvent encombrant, ce qui rend difficile son utilisation régulière pour surveiller de très grandes structures comme les ponts ou les grands bâtiments », a indiqué Jonathan Tran. « Mais l’ajout d’oxyde de graphène crée la possibilité d’un circuit électrique dans les structures en béton, ce qui pourrait aider à détecter les problèmes structurels, les changements de température et d’autres facteurs environnementaux. »
Impacts positifs sur le coût et la durabilité
Le chercheur a déclaré que l’oxyde de graphène avait le potentiel de rendre le béton imprimé en 3D plus viable dans l’industrie de la construction, ce qui pourrait avoir des impacts positifs sur le coût et la durabilité.
« Avec le béton imprimé en 3D, non seulement cela aide à économiser du temps, de l’argent et de la main-d’œuvre, mais vous pouvez également créer des structures plus complexes et réutiliser certains déchets de construction dans des matériaux à base de ciment. »
En synthèse
L’ajout d’oxyde de graphène au béton pourrait révolutionner l’industrie de la construction en rendant le béton imprimé en 3D plus résistant et plus facile à imprimer. Cela pourrait également ouvrir la voie à la création de bâtiments ‘intelligents’ capables de surveiller les fissures. Des recherches supplémentaires sont toutefois nécessaires pour tester si le béton avec oxyde de graphène peut égaler ou surpasser la résistance du béton coulé traditionnellement.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que l’oxyde de graphène ?
L’oxyde de graphène est un nanomatériau couramment utilisé dans les batteries et les gadgets électroniques.
Comment l’oxyde de graphène peut-il renforcer le béton ?
L’oxyde de graphène confère au béton une conductivité électrique et augmente sa résistance jusqu’à 10%.
Quels sont les avantages du béton imprimé en 3D avec de l’oxyde de graphène ?
Il peut aider à économiser du temps, de l’argent et de la main-d’œuvre, permettre la création de structures plus complexes et la réutilisation de certains déchets de construction dans des matériaux à base de ciment.
Quels sont les défis à relever ?
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour tester si le béton avec oxyde de graphène peut égaler ou surpasser la résistance du béton coulé traditionnellement.
Quel est l’impact de l’ajout d’oxyde de graphène sur le béton ?
L’ajout d’oxyde de graphène peut perturber l’équilibre du béton, en particulier le processus d’hydratation, qui est crucial pour la résistance du béton.
Références
Légende illustration principale : Une structure en béton imprimée en 3D par des étudiants en ingénierie de RMIT. Crédit : Jonathan Tran
Université RMIT et Université de Melbourne. (2023). « Exploration of using graphene oxide for strength enhancement of 3D-printed cementitious mortar ». DOI: https://doi.org/10.1016/j.addlet.2023.100157 . Journal of Construction and Building Materials.
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