Une collaboration unique entre XtreeE, le CNRS et l’École des Ponts ParisTech promet de transformer le secteur de la construction. Cette alliance vise à développer un nouveau type de béton imprimé en 3D, renforcé par des fibres longues, qui pourrait révolutionner l’industrie de la construction.
En septembre dernier, XtreeE, spécialiste français de l’impression 3D à grande échelle, a annoncé sa collaboration avec le CNRS et l’École des Ponts ParisTech. Leur objectif commun est de développer un nouveau type de matériau imprimé en 3D renforcé par des fibres longues. Ce matériau promet d’être à la fois résistant, offrant une grande liberté de forme et plus respectueux de l’environnement.
Des essais sont menés au sein du Laboratoire Navier (CNRS/École des Ponts ParisTech/Université Gustave Eiffel) sous la responsabilité de Monsieur Jean-François Caron, Directeur de Recherche à l’École des Ponts ParisTech. L’objectif est d’industrialiser cette solution d’ici 2024.
Transformer le secteur de la construction
Ce projet s’inscrit dans un contexte de transformation du secteur du BTP. Il vise à accélérer le passage progressif de structures en béton massives non optimisées à des structures en béton minces ou creuses. XtreeE souhaite ainsi apporter aux acteurs de l’AEC (architecture, ingénierie et construction) une nouvelle solution fiable, durable et à coût maîtrisé, répondant aux défis économiques et environnementaux du secteur de la construction.
Le but de l’utilisation de fibres dans le béton est de le rendre plus résistant et versatile, tout en remplaçant les traditionnelles armatures métalliques. Le béton fibré, qui contient des fibres courtes, est un procédé éprouvé mais dont le coût de fabrication demeure élevé et la mise en œuvre difficile.
L’avenir de l’impression 3D dans la construction
Le sujet de recherche se concentre ici sur l’impression 3D de composites bétons à fibres longues homologues minéraux des FRP (ou Fibre Reinforced Plastics).
L’impression 3D et les robots ont changé la donne en permettant de produire des bétons avec un taux de fibres bien plus important que dans les bétons fibrés actuels, qui n’en intègrent que 3 ou 4 % (maximum 10 %) en moyenne.
Le développement d’un tel matériau permettra de bâtir des structures plus résistantes à la traction, à l’usure et aux chocs, au feu ou encore à l’abrasion, tout en mettant à profit la plus grande liberté de formes et la diminution de la quantité de matière que permet l’impression 3D dans la conception d’ouvrages.
Récemment, une nouvelle unité d’impression a ainsi été installée au Canada sein de l’École de Technologie Supérieure (ETS) de Montréal. Elle porte à 13 le nombre d’unités d’impression 3D connectées et s’inscrit plus globalement dans la stratégie d’XtreeE de structurer un réseau de plus de 50 unités d’impression 3D à l’échelle mondiale d’ici 2025.
En effet, après l’installation dès 2018 d’un système d’impression à l’École des Ponts ParisTech, l’entreprise française a rapidement équipé de nombreuses universités à l’international – Cornell University ou Texas Tech University aux Etats-Unis – et centres de recherches tels que l’Institut Empa en Suisse, pour lesquelles elle développe différents systèmes d’impression 3D adaptés à leurs besoins.
Une stratégie poursuivie en vue de contribuer au renouvellement des moyens disponibles au sein de ces établissements et permettre aux étudiants et chercheurs d’être toujours plus innovants et créatifs, et ce afin d’accélérer le développement de l’écosystème autour de l’impression 3D et la numérisation de la construction.
En synthèse
Cette collaboration marque une étape importante dans l’innovation du secteur de la construction. Le développement d’un nouveau type de béton imprimé en 3D renforcé par des fibres longues pourrait transformer la façon dont nous construisons, rendant les structures plus résistantes et plus respectueuses de l’environnement.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le béton imprimé en 3D renforcé par des fibres longues ?
C’est un nouveau type de matériau développé par XtreeE, le CNRS et l’École des Ponts ParisTech. Il est à la fois résistant, offre une grande liberté de forme et est plus respectueux de l’environnement.
Quel est l’objectif de cette innovation ?
L’objectif est de transformer le secteur de la construction en passant de structures en béton massives non optimisées à des structures en béton minces ou creuses.
Qu’est-ce que le béton fibré ?
Le béton fibré est un béton qui contient des fibres courtes. Il est plus résistant et versatile que le béton traditionnel, mais son coût de fabrication est élevé et sa mise en œuvre est difficile.
Qu’est-ce que l’impression 3D apporte à la construction ?
L’impression 3D permet de produire des bétons avec un taux de fibres bien plus important que dans les bétons fibrés actuels. Elle offre également une plus grande liberté de formes et une diminution de la quantité de matière nécessaire.
Quand peut-on s’attendre à voir cette innovation sur le marché ?
L’industrialisation de cette solution est prévue pour 2024.
[ Rédaction ]
