L'impression 3D dans la construction de bâtiments en béton ne s'est pas encore déployée à grande échelle. Pour l'heure, elle trouve un chemin de développement dans des applications de niches, telles que la réalisation d’éléments à la géométrie complexe. Pour autant, ce constat n'est pas une fatalité et certains acteurs cherchent à en étendre l'usage.
Parmi eux, Spie batignolles, en collaboration avec la start-up XtreeE, a choisi d’expérimenter la fabrication additive sur des éléments en béton courants, duplicables et incorporés à l’ouvrage. Et cela uniquement lorsque cette technique représente une alternative intéressante aux méthodes traditionnelles.
« Nous sommes persuadés de l’intérêt de l’impression 3D pour développer de petits éléments en béton, dont la réalisation traditionnelle est généralement chronophage sur le chantier », explique Frédéric Gaurat, directeur technique chez Spie batignolles.
Coffrage de nœuds de poutres
Deux applications sont en cours de développement. La première concerne le coffrage de nœuds de poutres sur poteaux. Leur géométrie est bien souvent unique : trois ou quatre poutres de largeur, hauteur et angle différents doivent être clavetées ensemble sur le même poteau.
En méthode traditionnelle, la réalisation du coffrage de ces ouvrages est consommatrice de matériaux à usage unique et de temps. Elle s'effectue en plusieurs phases et peut constituer une source de non-qualité. L’utilisation de la maquette numérique liée à l’impression 3D permet la réalisation rapide et en seule phase de cette pièce complexe.
« Le premier prototype réalisé à l’échelle 1 sur un nœud de trois poutres conséquentes nous a permis de valider le procédé. Les résultats concluants nous incitent à poursuivre nos développements afin d’étendre ce procédé sur plusieurs projets dès 2021 », précise Frédéric Gaurat.
Boîtes de réservations
Deuxième exemple d’application : les boîtes de réservations. Traditionnellement réalisées en bois, elles servent à prévoir le passage des différents réseaux électriques, CVC et plomberie après coulage des voiles en béton. Si leur mise en œuvre reste simple, elle occasionne là aussi des délais de réalisation importants.
Spie batignolles et XtreeE sont parvenus à imprimer ces éléments en 24 heures grâce à l'emploi d'un béton à séchage rapide.
L'usage préalable du BIM a permis d'optimiser à la fois leur nombre et leurs dimensions. Ces boîtes sont ainsi intégrées directement à l’ouvrage et, contrairement à un coffrage, n’ont pas besoin d’être retirées. Là encore, les essais réalisés sur chantier ont permis de valider cette application.
« Ce nouveau mode constructif ouvre d’importantes perspectives et participera à une profonde transformation de nos métiers du BTP vers une industrialisation croissante, tant ses atouts sont indéniables en termes de rentabilité, de qualité de réalisation, de délai d’exécution et de sécurité », conclut Frédéric Gaurat.
