L’impression 3D, l’avenir de la construction ?

Depuis quelques mois, les expériences de construction 3D se multiplient avec l’impression de pièces en béton, voire pour les plus avancés, la réalisation de pans de mur complets. Gain de temps, économie de matériaux, réduction de l’impact environnemental, les intérêts sont nombreux. Ce procédé encore embryonnaire est-il l’avenir de la construction ?

L’impression 3D nourrit de grands espoirs. Elle pourrait en effet repousser les limites de la construction telles que nous les connaissons aujourd’hui. Les formes architecturales les plus complexes seraient, via cette technique, accessibles à des coûts raisonnables. 

Vers un bouleversement des modes constructifs ?

L’impression 3D, intégrée à une démarche de maquette numérique, permettrait de bouleverser les modes constructifs et la manière de concevoir, en réduisant considérablement les temps de construction et en poussant encore plus loin la logique d’industrialisation des process. 

D’après Contour Crafting (Université de South California), elle permettrait également de réduire les émissions CO2 et l’énergie grise de respectivement 75 % et 50 % par rapport à un procédé traditionnel. Ces résultats sont à considérer avec un niveau de qualité des produits qui doit rester le même et un excellent niveau de qualité environnementale.

Les chiffres clés de l’impression 3D

• Un mur théorique réalisé en impression 3D coute 20% moins qu’un mur traditionnel (en bloc béton et briques) [Loughborough University 2005].
• Le procédé de fabrication additive permettait de réduire de 75 % les émissions de CO2 et de 50 % l’énergie grise [Contour Crafting 2009].
• 10 maisons de 200 m² en 24 h pour un prix de 3 500 euros la maison [Winsun & Co 2014]. 

De nombreux défis à relever

L’intérêt pour l’impression 3D béton est donc grand, mais de nombreux défis restent à relever avant la généralisation de ce procédé, la principale question étant de définir le bon matériau : suffisamment malléable pour l’imprimante 3D… Mais gardant la structure nécessaire une fois imprimé.

Les temps de séchage, les granulats, la superposition des couches pour garantir la résistance du produit fini… Tous ces paramètres doivent être pris en compte dans la définition du « bon » matériau, adapté à l’impression 3D.

La robotique est une composante importante pour imaginer l’imprimante 3D qui s’intègre au mieux sur un chantier… Quelles dimensions, quels liens avec le modèle et quelles collaborations avec les équipes travaux ? Pour quelles utilisations ?

Le process est le dernier aspect : comment intégrer l’étape de ferraillage, indispensable pour obtenir les propriétés réglementaires ? 

Bouygues Construction, à travers sa filiale Norpac, a démarré en début d’année un partenariat avec l’école Centrale de Lille. Son objectif : travailler les applications possibles de ces technologies sur nos chantiers. Les premiers tests sont attendus début 2016. L’ambition étant d’être en mesure de construire un premier ouvrage en site occupé dans les cinq ans.

Jean-Charles Bertrand