Impression 3D béton : La genèse de la construction durable ?

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Rédaction
07/01/2022
Modifié le 16/11/2022 à 11:39

L’impression 3D béton se démocratise à l’échelle internationale. Grâce à ses nombreux avantages, elle pourrait devenir la solution pour une construction durable de demain.

L'impression 3D commence à s'installer dans le secteur de la construction. [©Contour Crafting]
L’impression 3D commence à s’installer dans le secteur de la construction. [©Contour Crafting]

Le secteur de la construction met en place de nombreuses initiatives pour décarboner les bâtiments. Parmi elles, figurent l’impression 3D béton. Encore peu exploité, ce procédé, pourrait devenir la solution pour assurer une construction plus durable et respectueuse de l’environnement. L’innovation voit le jour en 2004 avec Behrokh Khoshnevis. Ce professeur de l’Université de Caroline du Sud a mis au point une imprimante 3D montée sur un bras robotisé. Cette dernière s’utilise ensuite avec la technologie Contour Crafting1. Ainsi, des rails sont installées autour du terrain de construction pour diriger la machine. L’imprimante crée ensuite des couches de béton selon un modèle prédéfini. Behrokh Khoshnevis a ainsi commencé à imprimer pour la première fois un mur de béton. Cette révolution technologique permettrait alors de pouvoir construire une maison en 24h.

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C’est pourquoi l’entreprise chinoise WinSun Decoration Engineering en a tiré profit pour présenter des maisons de 200 m2 imprimées en un jour. La Beijing HuaShang Tengda Industry and Trade a aussi l’intention de bâtir une villa de 400 m2.Dans la continuité, la technique d’impression D-Shape a été développée en 2006 par Enrico Dini. Elle permettait de créer des objets avec un matériau similaire à la pierre. L’Agence Spatiale Européenne a d’ailleurs prévu de l’utiliser pour imprimer une base sur la Lune. Un projet ambitieux qui reflète bien les possibilités d’innovation.

Les avantages de l’impression 3D béton

Behrokh Khoshnevis et les autres innovateurs dans ce secteur ont démontré tous les avantages de l’impression 3D béton. Tout d’abord, sur chantier ou en usine, la fabrication additive2 permet une réduction des coûts et des déchets. Evitant ainsi le gaspillage de matières premières. Ensuite, ce procédé diminue les risques d’accident. Pour concevoir des murs de plusieurs mètres, les manipulations sont optimisées, tout comme l’utilisation de certains matériels. Cette technique offrirait plus de facilité dans la conception du bâtiment. Exemple avec BetAbram, société slovène qui a créé le modèle d’imprimante 3D “P1” capable de réaliser des impressions de la taille d’un immeuble. En parallèle, WinSun Decoration Engineering a de nouveau marqué les esprits en construisant un immeuble de 5 étages à Shuzou, en Chine. Les imprimantes 3D béton actuelles ont été conçues pour améliorer l’efficacité sur les chantiers, sans négliger la qualité.

Andrey Rudenko, ingénieur russe, a imprimé un petit château en béton dans le Minnesota aux Etats-Unis [© totalkustom.com]
Andrey Rudenko, ingénieur russe, a imprimé un petit château en béton dans le Minnesota aux Etats-Unis [© totalkustom.com]

Aujourd’hui, les industriels formulent des encres “béton” adaptées aux contraintes de la fabrication additive. A savoir : la nécessaire fluidité, la rapidité de prise et la robustesse du matériau. Avec un tel procédé, l’impression 3D béton pourrait permettre de lutter contre la crise du logement. L’industriel américain, Icon a prévu d’inaugurer le plus grand rassemblement de maisons imprimées en béton au monde au courant 2022. Andrey Rudenko, ingénieur russe, a lui aussi apporté sa pierre à l’édifice. Il a d’abord commencé par imprimer un petit château en béton dans le Minnesota aux Etats-Unis. Pour ensuite créer plusieurs villages et fonder des communautés internationales dans le monde entier. L’impression 3D béton pourrait aussi avoir des avantages pour les travaux publics. Pour les Jeux Olympiques de Paris en 2024, un pont de 40 m de long sera imprimé à Aubervilliers (93).

Les limites de l’impression 3D béton

Malgré les nombreux avantages de l’impression 3D béton, il subsiste certaines interrogations. En effet, cette méthode n’est pas considérée comme un procédé de construction par les codes et normes en vigueur. Les ouvrages habitables sont donc testés pour s’assurer de leur fonctionnalité. L’idée est de voir si ces structures résisteront à n’importe quel type d’environnement extérieur. De plus, l’automatisation des chantiers peut engendrer une évolution au niveau de l’emploi. En effet, si construire une maison nécessite moins de main d’œuvre, le rôle et les qualifications des compagnons pourraient changer. « Les métiers vont évoluer, de l’architecte au maçon qui devient un opérateur en maçonnerie, déclare Benoît Furet, professeur à l’IUT de Nantes. A terme, la chaîne numérique globale va se simplifier. Les opérateurs avec bac pro du secteur de la construction seront les maçons numériques, les pilotes des robots. »

A Dubaï, un gratte-ciel imprimé en 3D nommé "Belgrade Tower" pourrait bientôt s’élever dans le ciel. [© Aleksandar Grusanovic]
A Dubaï, un gratte-ciel imprimé en 3D nommé “Belgrade Tower” pourrait bientôt s’élever dans le ciel. [© Aleksandar Grusanovic]

Les méthodes conventionnelles pour construire un habitat restent malgré tout toujours dominantes. Cependant, l’impression 3D béton attise l’attention du secteur de la construction à l’échelle internationale. A Dubaï, un gratte-ciel imprimé en 3D nommé “Belgrade Tower” pourrait bientôt s’élever dans le ciel. Ce serait le premier bâtiment de cette taille au monde à être construit avec le procédé d’impression monté sur une grue. L’avenir dira si cette innovation technologique est la clef pour une construction durable.

1Le « Contour crafting » est une technologie émergente qui permet de produire par fabrication additive une « architecture imprimée »

2Synonyme impression 3D

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