S’il reste encore du chemin à parcourir avant que l’impression 3D béton ne devienne un outil à part entière sur les chantiers de construction, la révolution qu’elle incarne a dépassé le stade du fantasme pour se matérialiser concrètement. Autrefois vue comme une technologie gadget, elle est désormais prise très au sérieux par les acteurs du BTP qui ont commencé à se l’approprier. Partout dans le monde les réalisations et chantiers se multiplient, y compris en France. Près de Valenciennes, à Bruay-sur-Escaut dans le Nord, ce sont pas moins de 2 800 m2 de bâtiments qui ont déjà été imprimés en 3D par la start-up française Constructions-3D. En 2023, notre pépite tricolore s’est même payée le luxe de réaliser le plus haut bâtiment du monde (14,14 m) grâce à son imprimante 3D béton. Pour faire le point sur la situation et les ambitions de Constructions-3D, mais aussi vous présenter son prochain événement, les 3D Days, prévu le 13 mars prochain, j’ai interrogé son co-fondateur et président Antoine Motte.
« À l’instar du secteur automobile, Constructions-3D a l’ambition d’appliquer une révolution industrielle au secteur de la construction. »
Antoine Motte
Bonjour Antoine, pour ceux qui ne connaîtraient pas encore Constructions-3D, pourrais-tu rappeler ses activités et ambitions ?
Constructions-3D est un des pionniers et leaders mondiaux de la fabrication de machines destinées à automatiser la construction, apportant une contribution significative dans plusieurs domaines.
Grâce à l’automatisation, nos imprimantes 3D de construction permettent de construire plus rapidement et à moindre coût, en optimisant les ressources locales et en réduisant la pénibilité, les déchets, les transports et l’empreinte carbone.
En plus d’ajouter une nouvelle attractivité au secteur de la construction, cela ouvre la voie à des logements plus accessibles, notamment dans les zones difficiles d’accès ou pour des projets complexes. La création d’habitats d’urgence et abordables devient ainsi plus accessible.
En renforçant les capacités de construction d’infrastructures solides et résistantes, notamment face aux catastrophes naturelles, nous pouvons contribuer à la sécurité des populations. De plus, l’automatisation et l’utilisation de matériaux locaux jouent un rôle clé dans la construction rapide de bâtiments sécurisés pour la protection d’infrastructures et des personnes dans des environnements complexes et extrêmes.
En modernisant les processus de construction, Constructions-3D propose des solutions innovantes qui transforment les méthodes de construction dans divers secteurs.
Aujourd’hui, Constructions-3D, c’est 25 collaborateurs, dont 22 ingénieurs et développeurs spécialisés en technique, génie civil et matériaux, un laboratoire de recherche et développement, ainsi que six produits différents : la MaxiPrinter, la MiniPrinter PRO/XL, la MiniPrinter EDU, le Constructimètre et le C3D Lab. Plus de 40 machines sont en service à travers le monde.
« Ce parc de découverte scientifique rassemble des entreprises innovantes autour de l’impression 3D et du scan 3D »
Plan 3D de la Citadelle des savoir-faire
Au sein de la Citadelle des Savoir-Faire, Constructions-3D dispose d’un terrain de 11 200 m², dont 2 800 m² de bâtiments imprimés en 3D. Le premier bâtiment imprimé en béton de France a été construit en 2019, suivi en 2021 par le troisième de France, qui fut également le premier imprimé avec dalle supérieure béton. En 2023, un nouveau record a été établi avec « La Tour », plus haute tour imprimée en 3D au monde, s’élevant sur 4 niveaux et 14,14 mètres de hauteur.
Ce parc de découverte scientifique rassemble des entreprises innovantes autour de l’impression 3D et du scan 3D. Il comprend également une usine fixe et mobile dédiée au développement de matériaux bas carbone et un laboratoire spécialisé dans la formulation d’encres imprimables.
Des projets innovants sont en cours, tels que :
– Farm-3D, une micro-usine 4.0 modulaire de fabrication additive projetable en environnements extrêmes et dédiée à la fabrication et réparation de matériels indispensables à la continuité d’activités critiques. Une entreprise lauréate de nombreux prix innovations (Armée de Terre, Marine Nationale…)
– Solar-3D, un container autonome développé spécifiquement pour répondre aux besoins énergétiques dans des conditions difficiles et dans les environnements plus exigeants..
Constructions-3D a également développé sa propre formulation en matériau bas carbone grâce à son laboratoire de recherche. L’objectif est de produire un matériau localement via son usine Termix-3D. Termix-3D est une usine spécialisée dans la production de matériaux pour la construction et notamment dans le domaine de l’impression 3D, permettant à Constructions-3D de fabriquer et commercialiser ses propres formulations.
Certains composants proviennent de ressources locales, comme les laitiers de hauts fourneaux. Nous travaillions également à la création d’une usine mobile dans l’objectif de pouvoir formuler des micro-béton bas carbone directement sur un site de production, ce qui permettrait de réduire l’empreinte logistique.
« plus d’une vingtaine de nos machines sont en service à travers le monde, preuve que l’impression 3D béton est en train de s’imposer comme une alternative crédible et durable… »
En 2017, année de création de l’entreprise, je t’interviewais. En 8 ans, quelles sont les dates clefs qui ont marqué le développement et le parcours de Constructions-3D ?
Impression d’un bar pour « l’Incubateur » avec la MaxiPrinter et le matériau bas carbone de Termix-3D
Notre aventure a débuté en 2015 avec la création du projet. À l’époque, l’idée était de développer une solution innovante capable de révolutionner le secteur de la construction grâce à l’impression 3D béton.
En 2017, nous avons franchi une étape majeure avec la création officielle de Constructions-3D. Ce fut le point de départ de notre développement technologique et industriel.
Deux ans plus tard, en 2019, nous avons marqué un tournant important en imprimant le premier bâtiment en 3D en France, baptisé « Le Pavillon ». Cette réalisation a prouvé la faisabilité et la
pertinence de notre technologie.
L’industrialisation de notre solution s’est accélérée en 2022, avec nos premières livraisons clients à l’international. Cela a été un signal fort : l’impression 3D béton n’était plus une simple innovation, mais bien une technologie adoptée à l’échelle mondiale.
En 2023, nous avons atteint un nouveau record avec l’impression du plus haut bâtiment imprimé en 3D au monde, « La Tour ». Ce projet a démontré qu’il était possible de repousser les limites de la construction avec notre technologie.
Enfin, 2024 marque une nouvelle étape : aujourd’hui, plus d’une vingtaine de nos machines sont en service à travers le monde, preuve que l’impression 3D béton est en train de s’imposer comme une alternative crédible et durable dans le secteur de la construction.
En 8 ans, nous avons parcouru un chemin incroyable, et ce n’est que le début. Après le Moyen-Orient en 2022, nous avons ouvert les marchés vers l’Amérique du Nord avec les États-Unis et le Canada, l’Amérique centrale avec le Mexique, mais aussi l’Australie. Nous continuons d’innover pour rendre la construction plus rapide, plus économique et plus respectueuse de l’environnement. En décembre 2024, nous avons d’ailleurs été lauréat entreprises innovantes dans la catégorie décarbonation.
« Contrairement aux imprimantes fixes, elle peut être déployée directement sur site, s’adaptant ainsi aux besoins des chantiers tout en permettant la préfabrication hors site »
Pour ceux qui découvriraient votre technologie, rappelle-nous le fonctionnement de votre système MaxiPrinter et ce qui la différencie des solutions d’impression 3D béton existantes.
Impression 3D d’un mur en béton avec la MaxiPrinter
La MaxiPrinter est une imprimante 3D béton grand format conçue pour automatiser et accélérer la construction de structures en béton, que ce soit sur site ou en usine. Son fonctionnement repose sur un bras robotisé monté sur un portique mobile, qui dépose couche par couche un matériau spécifique optimisé pour l’impression 3D. Ce procédé permet d’éliminer les coffrages traditionnels et de réduire considérablement les délais et les coûts de construction.
Ce qui distingue la MaxiPrinter des autres solutions d’impression 3D béton, c’est avant tout sa polyvalence et sa mobilité. Contrairement aux imprimantes fixes, elle peut être déployée directement sur site, s’adaptant ainsi aux besoins des chantiers tout en permettant la préfabrication hors site. Sa conception modulaire la rend facile à transporter et rapide à installer, offrant ainsi une flexibilité inédite dans l’industrie. Une fois repliée, elle peut même ressortir par une porte.
Un autre atout majeur est sa capacité à utiliser des matériaux locaux et bas carbone. Nous avons développé des formulations spécifiques, comme Termix-3D, qui réduisent l’empreinte environnementale de la construction tout en garantissant solidité et durabilité.
Enfin, la MaxiPrinter se distingue par son évolutivité et sa compatibilité avec notre Slicer V2, un logiciel de nouvelle génération qui pilote la machine. Cet outil optimise et offre un aperçu de la précision, la rapidité et la consommation de matériau pour une impression plus efficiente.
La MaxiPrinter est une solution clé en main, modulaire, mobile et durable, qui permet d’industrialiser la construction tout en s’adaptant aux exigences de chaque projet.
« Elles équipent déjà des entreprises à travers le monde et en Europe, comme Concrefy BV ou Sika, des centres d’études techniques »
Votre technologie se décline également sous la forme de 2 autres solutions : MiniPrinter PRO et MiniPrinter PRO XL. À qui se destinent ses systèmes et pour quels types de réalisations ?
Compatible avec tous les mortiers d’impression 3D, la MiniPrinter PRO La MiniPrinter PRO peut imprimer de petites quantités lors des tests en laboratoire, jusqu’à plusieurs tonnes en production
Nos imprimantes 3D MiniPrinter PRO et MiniPrinter PRO XL sont destinées à l’industrie de la préfabrication (coffrage permanent, mobilier urbain, pièces singulières de génie civil, pièces d’assemblage complexes en béton), mais aussi à la recherche et la formation.
Ces machines offrent un grand volume d’impression (1,2 x 1,2 x 1,2 m et 1,2 x 2,5 x 1,2 m) tout en étant compactes, sont productives (vitesse d’impression allant jusqu’à 400 mm/s), faciles d’utilisation pour deux opérateurs, et présentent l’avantage d’être évolutives (possibilité de couplage avec des systèmes de pompage optionnels) et accessibles.
Version grand format de la MiniPrinter PRO, la MiniPrinter PRO XL offre un volume de fabrication de 1,2 x 2,5 x 1,2 m
Ces imprimantes sont donc parfaitement adaptées aux entreprises qui souhaitent intégrer l’impression 3D béton dans leur activité pour la première fois ou compléter leur capacité de production 3D. Elles équipent déjà des entreprises à travers le monde et en Europe, comme Concrefy BV ou Sika, des centres d’études techniques (Cerib, CRIBC), ainsi que des centres de formation et universités (lycée Schumann, ENISE, IPN Portugal, etc.).
Polyvalentes, productives, accessibles et évolutives, la MiniPrinter PRO et la MiniPrinter PRO XL viennent compléter la capacité de l’imprimante 3D grand volume pour construction hors site et in situ : la MaxiPrinter.
« Il n’existe aucune référence à des codes de construction existants, nous avons donc dû innover et inventer »
Concernant la Tour, votre dernière construction érigée sur la Citadelle des Savoir-Faire, j’aimerais que tu nous en dises plus sur les défis majeurs ou les imprévus qui ont marqué ce chantier ?
La Citadelle des Savoir-Faire est aujourd’hui le plus grand centre de R&D en fabrication additive béton à ciel ouvert au monde. Son objectif est de démontrer l’immense potentiel de l’impression 3D, en ouvrant la voie à de nouvelles approches en matière de conception et de construction.
La Tour est un chantier d’envergure. En effet, il s’agit de la plus haute tour du monde réalisée en impression 3D béton. Elle mesure 14,14 mètres pour environ 500 m² de surface. C’est une construction unique de trois étages, conçue avec une technologie inédite.
Il n’existe aucune référence à des codes de construction existants, nous avons donc dû innover et inventer. Sa particularité ? Ses murs ont été imprimés grâce à notre MaxiPrinter.
Des agrafes sont posées pendant l’impression pour renforcer la structure
La MaxiPrinter est une machine rapide, mobile et compacte, capable d’imprimer par tous les temps, même sous la pluie, par températures négatives ou fortes chaleurs. Adaptée aux terrains carrossables, elle nécessite peu d’entretien, offre un volume d’impression de 10 x 10 x 4 mètres et peut être installée en seulement 2 heures par 2 opérateurs ou opératrices.
La Tour représente non seulement un exploit en termes de rapidité et de hauteur, mais aussi un modèle de durabilité et d’innovation. Grâce à l’impression 3D, les déchets de construction ont été considérablement réduits, tout en optimisant les ressources et en diminuant l’empreinte carbone du projet. Aucune banche, ni nacelle de coffrage n’a été nécessaire, et les châssis ainsi que les coffrages permanents ont été intégrés directement lors de l’impression.
« La Tour démontre une nouvelle fois les capacités de l’impression 3D pour des conceptions architecturales uniques et avant-gardistes… »
Ce projet, c’est aussi un logiciel performant. Notre équipe de développeurs a dû faire face à de nombreuses contraintes, notamment liées à des formes architecturales complexes comme les arches. Il a donc fallu développer de nouvelles fonctionnalités sur le Slicer pour répondre à ces défis.
Enfin, le matériau utilisé a dû être spécialement adapté. Sur ce point, nous avons pu compter sur l’expertise de l’équipe Sika, avec qui nous avons mené un travail de R&D conjoint pour optimiser la formulation du béton imprimé.
La Tour démontre une nouvelle fois les capacités de l’impression 3D pour des conceptions architecturales uniques et avant-gardistes. Elle permet de s’affranchir des contraintes traditionnelles. À l’instar du secteur automobile, Constructions-3D a l’ambition d’appliquer une révolution industrielle au secteur de la construction.
« L’année dernière, ils ont réalisé une villa imprimée en 3D qui figure aujourd’hui dans le Guinness Wolrd Book Record »
De nombreux projets de construction sont prévus sur votre terrain de 11 000 m2. Peux-tu nous en dire plus sur votre chantier actuel : l’Incubateur ? A l’étranger, quelles sont les constructions en cours ou programmées ?
L’Incubateur est le dernier projet de la Citadelle des Savoir-Faire, juste après “La Tour”, “L’Accueil” et “Le Pavillon”. Cet espace sera occupé par des entreprises incubées, mais aussi par des étudiants formés à l’impression 3D béton. Comme il s’agit de métiers émergents, il n’existe pas encore de formations dédiées, à l’exception de celles que nous proposons à nos clients qui acquièrent nos machines.
Nous souhaitons donc former les nouvelles générations à l’utilisation de cette technologie et leur offrir un avantage considérable lorsqu’elles entreront sur le marché du travail. À chaque nouveau bâtiment, nous testons de nouvelles fonctionnalités sur nos machines, en cherchant toujours à dépasser nos limites. Pour l’Incubateur, nous avons expérimenté l’impression de murs arrondis au niveau des cellules, un véritable défi pour la construction traditionnelle, qui nécessiterait beaucoup plus de temps et de ressources pour obtenir un résultat similaire.
Nous expérimentons également un chantier avec des structures mixtes : en alternant murs porteurs et poteaux uniquement lorsque c’est nécessaire, notre objectif est de réduire considérablement la quantité de béton utilisée, tout en garantissant la solidité de la structure. Nous avons réduit d’environ 50 % la quantité de béton (coulé + imprimé) par rapport à une structure uniquement composée de murs porteurs. Nous avons également réalisé de longues portées pour supporter la charpente.
« Certains poteaux du bâtiment sont en métal, tandis que d’autres ont été imprimés en 3D avec la MiniPrinter PRO, sous forme préfabriquée et empilée »
Accueil de la Citadelle des Savoir-Faire
Certains poteaux du bâtiment sont en métal, tandis que d’autres ont été imprimés en 3D avec la MiniPrinter PRO, sous forme préfabriquée et empilée. Cette approche nous permet d’intégrer des pièces esthétiques avec des motifs plus complexes, impossibles à obtenir avec la MaxiPrinter. C’est une démonstration parfaite de la flexibilité de l’impression 3D, qui permet d’adapter la technologie à n’importe quel type de structure.
Parmi nos autres projets à venir, il y a aussi La Familistère. L’agglomération et la ville de Bruay-sur-l’Escaut réfléchissent avec nous à un projet de 27 logements pour valoriser un quartier sinistré de Bruay-sur-l’Escaut. Ce projet sera ouvert aux constructeurs qui sont les early adopters de notre technologie et co-géré avec Constructions-3D. Un concours pour architecte sera prochainement lancé à ce sujet.
À l’international, Dubaï figure parmi les leaders de l’impression 3D appliquée au bâtiment. L’année dernière, ils ont réalisé une villa imprimée en 3D qui figure aujourd’hui dans le Guinness World Book Record comme la plus grande construction de ce type au monde. Cette année, un nouveau projet de bâtiment est en cours, et nous vous invitons à suivre notre partenaire 3DXB sur les réseaux pour rester informés de leurs avancées.
Les retours de nos clients jouent un rôle clé dans notre amélioration continue. En fonction de leurs propres projets et défis, nous adaptons nos machines et logiciels à leurs besoins spécifiques. Par exemple, à Dubaï, où les températures sont extrêmement élevées, nous avons dû adapter à la fois nos équipements et nos matériaux pour garantir une impression 3D béton optimale malgré ces conditions climatiques extrêmes.
« L’événement mettra en lumière les multiples avantages de l’impression 3D béton, notamment sa résilience, sa réduction de l’empreinte logistique et son impact positif sur la décarbonation »
Le 13 mars prochain, se tiendra le 3D Days de la Citadelle des Savoir-Faire, une journée qui sera justement l’occasion de découvrir vos différentes réalisations. Dis-nous en plus sur cet événement et son déroulement.
Autre vue extérieure de l’accueil de la Citadelle des savoir-faire
Cette journée sera entièrement dédiée à l’exploration des possibilités offertes par l’automatisation de la construction grâce à l’impression 3D béton. Vous découvrirez comment cette technologie révolutionne le secteur en apportant des solutions adaptées à la construction sur site, à la préfabrication, aux infrastructures, aux bâtiments et aux ouvrages d’art.
L’événement mettra en lumière les multiples avantages de l’impression 3D béton, notamment sa résilience, sa réduction de l’empreinte logistique et son impact positif sur la décarbonation. Vous pourrez aussi en apprendre davantage sur nos solutions d’isolation bas carbone et nos matériaux d’impression 3D locaux, qui contribuent à une construction plus durable.
Pour les professionnels souhaitant investir dans cette technologie, c’est une opportunité unique d’assister à des démonstrations et d’échanger avec des experts du domaine. Nous vous accueillerons à la Citadelle des Savoir-Faire, où vous aurez l’occasion de visiter « La Tour », le plus haut bâtiment imprimé en 3D au monde, ainsi que « Le Pavillon », premier bâtiment imprimé en 3D en France.
Vue intérieure de l’accueil
Notre technologie vous sera présentée à travers des réalisations concrètes : structures hors site, éléments préfabriqués, mobilier urbain et abris de protection. Vous pourrez observer en direct les capacités de nos imprimantes MaxiPrinter et MiniPrinter PRO XL, et comprendre comment elles transforment la construction en la rendant plus rapide et plus efficiente.
Cet événement sera aussi un moment privilégié pour échanger avec nos experts et clients sur les défis et opportunités liés à la construction automatisée, qu’elle soit réalisée hors site ou directement sur chantier.
Parmi les temps forts de cette journée, nous vous proposerons une animation immersive autour du « Parcours de franchissement », mettant en avant le déploiement rapide de la MaxiPrinter. Cette démonstration concrète illustrera la flexibilité et l’efficacité de notre technologie sur le terrain.
Vous aurez également la possibilité de découvrir notre Slicer V2 nouvelle génération, un outil conçu pour optimiser encore davantage la précision et la productivité de l’impression 3D béton. Nous vous ouvrirons les portes de notre usine de fabrication de machines, où vous pourrez voir de près les coulisses de la production.
Cette journée sera aussi une opportunité exceptionnelle de rencontrer d’autres acteurs du secteur, de partager des idées et d’échanger sur l’industrialisation, la durabilité et l’innovation dans le domaine de la construction.
« L’industrie de la construction est en pleine transformation, et ceux qui osent adopter de nouvelles méthodes seront les pionniers de demain »
Pour finir, quelles sont tes recommandations pour les visiteurs ?
Le Pavillon, le premier bâtiment réalisé par Constructions-3D : 72 m2
Le plus important est d’être curieux. L’impression 3D béton est une technologie en pleine évolution, et chaque projet ouvre de nouvelles perspectives. Posez des questions, échangez avec les experts et observez les démonstrations en direct pour mieux comprendre comment cette innovation peut répondre aux enjeux de la construction moderne.
Ensuite, il faut être un game-changer, savoir bousculer les codes. L’industrie de la construction est en pleine transformation, et ceux qui osent adopter de nouvelles méthodes seront les pionniers de demain. L’impression 3D béton offre des opportunités inédites en matière de rapidité, de durabilité et de réduction des coûts. Cet événement est l’occasion de réfléchir à la manière dont cette technologie peut s’intégrer à votre activité et vous permettre de prendre une longueur d’avance.
Je vous recommande aussi de vous intéresser aux retours d’expérience des utilisateurs actuels. Nos clients et partenaires présents pourront partager leur vision et expliquer comment l’impression 3D béton a changé leur approche des chantiers et de la fabrication hors site.
Enfin, profitez de cet événement pour élargir votre réseau. Rencontrer d’autres professionnels du secteur, échanger des idées et explorer de nouvelles collaborations peut être une excellente opportunité et un levier puissant pour anticiper l’avenir et innover ensemble. L’impression 3D béton ne se limite pas à une technologie, c’est une nouvelle façon de penser la construction. Alors soyez ouverts, ambitieux et prêts à façonner le futur du bâtiment.
Inscrivez-vous dès maintenant via ce lien : https://www.machines-3d.com/3ddaysmachines3d-pxl-246.html
(Crédit de toutes les photos : Constructions-3D)
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