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XtreeE, le CNRS et l’École des Ponts ParisTech s’associent pour créer un nouveau matériau de construction 3D à fibres longues

XtreeE, le CNRS et l'École des Ponts ParisTech s'associent pour créer un nouveau matériau de construction 3D à fibres longues

Fidèle à sa mission d’innover la construction traditionnelle grâce à sa technologie d’impression 3D béton, le français XtreeE enchaîne les collaborations. Aujourd’hui, le spécialiste de l’impression 3D hors-site à grande échelle, a officialisé un nouveau partenariat particulièrement ambitieux qui a été conclu avec deux acteurs majeurs de la recherche en France : le CNRS et l’École des Ponts ParisTech.

Le trio de partenaires mène actuellement des recherches autour d’un nouveau type de matériau d’impression 3D renforcé par des fibres longues, à la fois résistant, offrant une grande liberté de forme et plus respectueux de l’environnement.

La possibilité d’incorporer des fibres longues dans des bétons d’impression 3D, conférerait à ces derniers une plus grande robustesse. Tout comme les filaments chargés en fibres de carbone utilisés par les imprimantes 3D FFF classiques peuvent aider au remplacement de certains composants métalliques pour des équivalents plus légers, cette innovation pourrait être mise à profit pour substituer les armatures métalliques propres aux constructions classiques.

« les robots ont radicalement transformé la fabrication de béton, permettant d’incorporer un pourcentage beaucoup plus élevé de fibres »

Utilisé comme alternative au béton armé qui est sujet aux microfissures et demande une préparation laborieuse et chronophage, le béton fibré, contenant des fibres courtes, est une méthode bien établie, bien que son coût de production reste élevé et sa mise en œuvre complexe. Dans le cas présent, XtreeE cible les « fibres longues similaires aux matériaux composites renforcés de fibres (FRP, pour Fibre Reinforced Plastics) ». Interrogé par PRIMANTE3D sur la nature de ces fibres, la start-up tricolore précise que les recherches portent sur l’utilisation de différents types de fibres, en carbone, polymère et verre. 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 optimisés.

« Cette orientation découle du fait que l’impression 3D et les robots ont radicalement transformé la fabrication de béton, permettant d’incorporer un pourcentage beaucoup plus élevé de fibres que les bétons fibrés classiques, qui en contiennent en moyenne seulement 3 à 4 % (maximum 10 %) » explique la start-up parisienne.

Des structures en béton imprimées sur l'une des unités d'impression 3D d'XtreeE

Des structures en béton imprimées sur l’une des unités d’impression 3D d’XtreeE (crédits photo : XtreeE)

Disposer d’un tel matériau composite pour la construction 3D permettrait d’ouvrir de nouvelles perspectives pour la réalisation de structures qui seraient non seulement plus résistantes à la traction, à l’usure, aux chocs, au feu et à l’abrasion, mais qui profiteraient également de la souplesse de conception offerte par l’impression 3D, ainsi que sa capacité à réduire drastiquement la consommation de matériau en utilisant la juste quantité de matière nécessaire.

Pour ce faire, des expérimentations sont d’ores et déjà menés au sein du Laboratoire Navier, affilié au CNRS, à l’École des Ponts ParisTech et à l’Université Gustave Eiffel, sous la supervision de Monsieur Jean-François Caron, Directeur de Recherche au CNRS. On apprend qu’une nouvelle tête d’impression spécifique au béton fibré a été développée, et qu’une preuve de concept a même déjà été réalisé, et démontré des résistances en traction similaire au béton armé. L’objectif de ces essais est de préparer la mise en production de cette solution qui est prévue pour l’année 2024.

Parallèlement à cette collaboration, XtreeE en profite pour rappeler ses ambitions à l’international. Après l’annonce en avril dernier du déploiement de trois nouvelles unités d’impression 3D hors de ses frontières, l’entreprise a depuis peu installé un nouveau système au Canada. Sur un objectif de 50 unités d’ici 2025, ce sont donc désormais 13 unités d’impression 3D qui ont été déployées dans le monde par XtreeE. La jeune pousse espère en ouvrir encore 5 de plus d’ici la fin de l’année.

Alexandre Moussion