L’Empa met le numérique en avant pour lancer un béton durable
Les chercheurs de Dübendorf progressent dans une construction presque totalement décarbonée en lançant un produit basé sur l’abandon de l’acier et du ciment. Cela au profit de matériaux issus de l’industrie sidérurgique. L’impression 3D réussit ce tour de force.
Crédit image: Empa
Les structures imprimées en 3D nécessitent moins de matériaux et ne requièrent pas d’armature en acier.
La gestion économe des matériaux fait rêver les architectes et les ingénieurs, et les chercheurs de Dübendorf s’emploient à en généraliser la pratique. Priver le béton de son armature fait partie des pistes explorées, et le recours à l’impression 3D permet d’arriver à ces fins. Exit donc l’acier, exit le ciment, pour un matériau axé sur le réemploi.
Crédit image: Université de Gand
Les tests d’impression ont été menés à l’Université de Gand, en Belgique
Le Laboratoire fédéral de recherches sur les matériaux (Empa) frappe ainsi un grand coup sur le front de la construction écologique. Il n’est pas seul dans ses recherches. Ses chercheurs participent en effet à un programme européen basé sur la décarbonation de la construction. Leurs tests pour sortir un nouveau béton se sont déroulés à l’Université de Gand, en Belgique.
Le principe est simple. Le ciment et l’acier sont gourmands en ressources. Il faut donc remplacer ces matériaux. L’Empa a donc utilisé des liants à faible empreinte carbone pour développer son nouveau produit. Au lieu de ciment, les chercheurs ont imaginé recourir à des sous-produits de l’industrie sidérurgique. Justifiant ainsi leur propension au recyclage.
Entièrement composé de déchets industriels
Le
nouveau béton mis au point par les experts zurichois a donc une empreinte
carbone réduite. Il est exclusivement composé de déchets industriels. Mais,
pour le façonner, les chercheurs ont utilisé l’impression 3D pour constituer
des éléments individuels. Ces derniers ont été assemblés ensuite pour former
des structures porteuses démontables. Au lieu d’armatures traditionnelles, la
méthode utilisé le procédé dit de compression dominante. Le béton ainsi produit
résiste alors très bien à la pression, mais peu à la traction. Le procédé
rappelle ainsi la construction de ponts historiques en pierre.
Coffrage abandonnés
Le
béton est ainsi imprimé numériquement par couches successives. Ce qui permet l’abandon
de matériaux de coffrage coûteux. Des cavités sont laissées à des endroits où
aucun renfort n’est nécessaire. Celles-ci sont planifiées dans le modèle numérique.
Le nouveau béton convient aussi bien à des zones exposées aux séismes, indique encore l’Empa. Du fait que ses éléments sont plus légers. Toutefois, les armatures sont encore nécessaires à une dose minimale, et seulement quand elles sont indispensables. Les chercheurs préconisent le remplacement de l’acier par des alliages spéciaux – dits à mémoire de forme - qu’ils développent depuis 20 ans. La robotique fait le reste…
