Fast Complexity : la rapidité et la précision géométrique de l’impression 3D béton

procédé d'impression 3D béton

Lentement mais sûrement, la fabrication additive poursuit son incursion dans le domaine de la construction. Sa rapidité et ses coûts réduits par apport aux techniques traditionnelles, attisent les convoitises des plus grandes entreprises du BTP. Vinci, Lafarge Holcim, ou encore Eiffage pour ne citer qu’elles, ont déjà signé de nombreux partenariats avec des start-up de construction 3D, entrant parfois même dans leur capital… Pendant que les expérimentations et les cas d’application se multiplient, la recherche s’active pour élaborer de nouvelles méthodes d’impression 3D béton toujours plus rapides et précises.

Responsable de 8 % de notre empreinte carbone mondiale, le béton, plus que jamais, doit être utilisé plus efficacement. Si des algorithmes d’optimisation permettent aujourd’hui de réduire de moitié la quantité de matériau nécessaire, les architectes sont limités par les technologies de fabrication disponibles. Les solutions de coffrage classiques ne leur permettent en effet de construire que des géométries prédéfinies avec une personnalisation limitée.

C’est pour répondre à cette problématique que l’ETH Zurich a développé une solution automatisée qui combine à la fois la vitesse de fabrication et la précision géométrique de l’impression 3D béton. Ce projet appelé Fast Complexity, est un procédé innovant qui permet de contrôler dynamiquement la vitesse de prise du béton imprimé en 3D. Ce contrôle numérique des propriétés du matériau permet d’extruder un béton fluide qui imite parfaitement la surface complexe du coffrage, et un béton à prise rapide qui ne nécessite aucun coffrage supplémentaire pour la structure supérieure.

coffrage béton 3D

système d'impression 3d béton à bras robotique

Comme le montre la vidéo ci-dessous, la méthode élaborée par l’ETH Zurich ouvre la voie à une esthétique radicalement nouvelle de dalles présentant des caractéristiques fonctionnelles sur les deux faces. En outre, la méthode implique moins de processus de fabrication numérique, nécessite moins de travail manuel, tout en étant plus efficace en termes de ressources par rapport aux alternatives de fabrication de pointe pour les dalles sur mesure. « Sur la base de ces considérations, la méthode vise à faciliter un répertoire plus diversifié de solutions de conception contextualisées dans des bâtiments réels. » commente l’’ETH de Zurich.

L’ETH de Zurich s’est construite une solide réputation dans le domaine de la construction 3D. Cette université qui compte parmi les rares à proposer un Master architecture et fabrication numérique (MAS DFAB) permettant de maîtriser les nouveaux concepts associés à l’impression 3D, s’illustre régulièrement pour ses travaux de recherche en fabrication additive. On se souvient notamment de son projet Rock Print, un pavillon surprenant imprimé à partir de pierres et de cordages.