XtreeE, spécialiste français de l’impression 3D hors-site, développe un nouveau type de béton imprimé renforcé par des fibres longues, avec l’appui du CNRS et de l’École des Ponts ParisTech.
Date : 06/09/2023
Fabienne Leroy
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Grâce à un partenariat avec le CNRS et l’École des Ponts ParisTech, XtreeE mène des recherches autour d’un nouveau type de matériau imprimé en 3D résistant, renforcé par des fibres longues. Avantage : plus respectueux de l’environnement, il offre une grande liberté de forme.
Des essais sont actuellement menés au sein du laboratoire Navier (CNRS/École des Ponts ParisTech/Université Gustave Eiffel) sous la responsabilité de Jean-François Caron, directeur de recherche CNRS pour une industrialisation de la solution courant 2024.
Ce projet vise à accélérer le passage progressif de structures en béton massives à des structures en béton minces ou creuses. Cette solution est susceptible d’intéresser les acteurs de la construction, dont les architectes et les ingénieurs.
Plus résistant grâce à l’ajout de fibres longues, ce nouveau type de béton imprimé peut remplacer les traditionnelles armatures métalliques. Il offre également une alternative au béton fibré classique, qui contient des fibres courtes : ce système constructif, dont le coût de fabrication demeure élevé, se caractérise par une mise en œuvre délicate.
Or, le procédé d’impression 3D géré par des robots permet 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 % en moyenne (maximum 10 %).
Le développement de ce matériau permettra de bâtir des structures plus résistantes à la traction, à l’usure et aux chocs, au feu ou à l’abrasion, tout en bénéficiant d’une plus grande liberté de formes et d’une diminution de la quantité de matière utilisée.
À noter que l’équipe pluridisciplinaire d’XtreeE, composée d’architectes, d’ingénieurs, de chercheurs en matériaux, de roboticiens et de Compagnons du Devoir, a multiplié les partenariats en France et à l’international, avec des instituts de recherches et universités. Le spécialiste de l’impression 3D se donne pour objectif de structurer un réseau de plus cinquante unités d’impression 3D à l’échelle mondiale d’ici à 2025.
C’est en 2016 que XtreeE et ses partenaires décident de développer un procédé d’impression de béton à fibres longues. Le spécialiste de l’impression 3D cofinance avec le CNRS la thèse sur ce procédé de l’un de ses collaborateurs (également doctorant au sein de l’École des Ponts ParisTech).
L’étude a pour objectif l’élaboration d’un prototype industriel dès 2024. La finalité est de concevoir des systèmes constructifs en structures imprimées renforcées tels que des structures complexes, des pièces d’assemblage, des couvertures légères, des planchers et franchissements optimisées.
Cette solution viendra enrichir le catalogue de la plate-forme Printing-as-a-service d’XtreeE, qui met en avant un ensemble de produits certifiés et des outils numériques d’assistance pour faciliter la conception architecturale et la réalisation de pièces en impression.
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