(crédits photo : Cobod)
Bien que très timide encore comparée à d’autres secteurs, l’utilisation de l’impression 3D dans les projets de construction ne cesse de gagner du terrain à l’échelle mondiale. En dépit des nombreuses qualités de cette technologie, comme sa capacité à réaliser des économies importantes grâce à la réduction de la main-d’œuvre, et sa liberté de forme, de nombreux freins subsistent néanmoins. À ce jour, la quasi-totalité des projets a été imprimée, non pas avec du vrai béton, mais avec des mortiers secs prêts à mélanger, caractérisés par une très forte teneur en ciment.
Plusieurs fournisseurs sont apparus à l’échelle mondiale pour faciliter l’adoption de l’impression 3D en proposant des solutions pratiques de ces mortiers secs prêts à l’emploi, relativement faciles à appliquer dans les différents projets de démonstration imprimés avec une imprimante 3D. Mais le problème est le prix, car les mortiers secs sont généralement 5 à 10 fois plus chers que le béton prêt à l’emploi ordinaire. Jusqu’à présent, aucun des leaders mondiaux du secteur du ciment et du béton n’a été en mesure de proposer une solution permettant l’impression 3D d’un type de béton ordinaire au même prix que celui-ci. C’est dans l’optique de résoudre cette problématique que CEMEX, entreprise mondiale de matériaux de construction, et COBOD, constructeur danois spécialisé dans les imprimantes 3D béton, se sont associés pour développer une solution dédiée appelée D.fab :
Davide Zampini, responsable de la R&D mondiale de CEMEX, explique : « CEMEX surveille les développements de l’impression 3D depuis un certain temps, mais il était important d’intervenir avec une innovation et une amélioration significative. Bien que nous reconnaissions qu’il peut être pratique d’imprimer en 3D avec des matériaux de mortier sec, notre objectif de R&D n’était pas de suivre cette voie, car nous pensons qu’il est important de rendre l’impression 3D accessible. En collaboration avec COBOD, nous avons développé le matériau et la solution technologique pour le béton imprimable en 3D. La gamme d’adjuvants D.fab de CEMEX a permis de développer une approche innovante de l’impression 3D, tout en offrant un matériau comparable au béton conventionnel. »
« L’introduction de ce système d’impression 3D révolutionnaire témoigne de notre état d’esprit centré sur le client et de notre souci constant d’innovation et d’amélioration continues. En travaillant avec COBOD, nous avons développé une expérience pour les clients qui est supérieure à tout ce qui a été fourni dans le passé », a déclaré Juan Romero, vice-président exécutif du développement durable, commercial et des opérations de CEMEX.
« Les prix des matériaux passeront de 700-900 € /m3 pour les mortiers imprimables en 3D à 60-90 € /m3 selon la situation géographique »
Le nouveau béton a été employé pour la première fois pour la construction d’une maison de 53 m2 en Angola (crédits photo : Cobod)
CEMEX et COBOD expliquent que leur solution consiste en fait en un système d’adjuvants, où des produits chimiques spécifiques sont introduits à la centrale de béton et conçus pour rendre le béton fluide et facile à pomper. Tandis qu’un autre adjuvant, qui accélère le durcissement, est ajouté par l’intermédiaire de l’unité de refoulement à la tête des imprimantes de COBOD et permet au béton de prendre forme instantanément et d’être constructible. La solution ne nécessiterait qu’un approvisionnement central que pour moins de 1 % du mélange de béton, tandis que plus de 99 % du béton peut être basé sur des matières premières disponibles localement, y compris le ciment, qui peut provenir de n’importe quel cimentier, ce qui permet de réaliser des économies très importantes par rapport aux mortiers imprimés en 3D. La nouvelle solution a été éprouvée pour la première fois dans une banlieue de Luanda, la capitale de l’Angola, où elle a été utilisée pour construire le premier bâtiment d’Angola par impression 3D, une maison de 53 m2.
Power2Build qui est la première entreprise au monde à bénéficier de cette nouvelle solution à faible coût, indique avoir utilisé au total 12 m3 de béton au prix de 80 euros/m3. Ce qui porte le coût total des matériaux en béton pour la maison de 53 m2 à moins de 1 000 euros. « Pour résoudre la crise du logement abordable en Angola et en Afrique, il faut non seulement une technologie, qui peut construire plus rapidement et peut travailler avec beaucoup moins de main-d’œuvre qualifiée, mais aussi des matériaux qui sont aussi bon marché que le béton ordinaire. » déclare Ricardo Almeida, PDG de Power2Build, Angola. « Avec des prix de matériaux aussi bas, la résistance et la qualité du béton combinées à la vitesse et à l’automatisation de l’impression 3D, nous pouvons contribuer à résoudre la crise du logement abordable en Angola et ailleurs. »
Commentant cette étape importante pour l’adoption généralisée de la méthode d’impression 3D de construction, Henrik Lund-Nielsen, fondateur et directeur général de COBOD International ajoute : « Lorsque nous avons commencé l’impression 3D de construction en 2017, où nous avons imprimé en 3D le premier bâtiment imprimé en 3D d’Europe, nous avons réalisé nous-mêmes la formule du béton. Nous devions utiliser beaucoup de ciment pour que cela fonctionne, ainsi notre recette était trop chère et non respectueuse du CO2. Nous avons été heureux d’aider divers fabricants de ciment et de béton à développer des mortiers secs imprimables en 3D, nous avons également insisté sur le fait qu’une solution pour fabriquer du vrai béton à partir de matériaux disponibles localement serait nécessaire pour une application de masse de notre technologie. Nous sommes plus que ravis que CEMEX ait relevé le défi, et fiers que nous ayons pu développer cette nouvelle solution en coopération. Les prix des matériaux passeront de 700-900 €/m3 pour les mortiers imprimables en 3D à 60-90 €/m3 selon la situation géographique. Cela équivaut à une réduction du coût des matériaux d’environ 90 % et change véritablement les possibilités pour notre secteur et le secteur de la construction dans son ensemble« .
Une bonne nouvelle donc pour la compétitivité de Cobod qui jusque-là enregistrait déjà de bons résultats. En dépit d’une année 2020 placée sous le signe du Covid, la société avait doublé son bénéfice brut, passant de 4,9 á 9,3 millions DKK (couronne danoise), soit environ 658 000 € à 1 250 000 €. En 2021, la même dynamique s’est poursuivie. Au premier trimestre le total des commandes enregistrées avaient déjà dépassé celles de l’année dernière.
Vue intérieure de la maison (crédits photo : Cobod)
