L’armée américaine développe un mélange de béton imprimable en 3D

Le Corps des ingénieurs de l’armée de terre des Etats-Unis, une institution de logistique militaire qui dépend du département de la Défense, a développé et breveté un mélange de béton imprimable en 3D qui offrirait une résistance structurelle supplémentaire aux éléments de construction. En utilisant cette composition, elle pourrait potentiellement accélérer la construction de bâtiments pour une plus grande variété d’opérations militaires et civiles.

La fabrication additive dans le domaine de la construction s’accélère : avec le développement de matériaux d’impression 3D, il est désormais possible de produire des formes plus complexes tout en diminuant les coûts et délais de fabrication. Des avantages clés pour l’armée qui s’est déjà penchée sur la technologie: elle présentait en août dernier une première caserne imprimée en 3D à partir de béton. L’objectif principal est d’être capable de concevoir toutes sortes de structures – barrages, ponts, casernes – pendant des missions et donc directement sur le terrain. Même si la fabrication additive a prouvé qu’elle pouvait être efficace, il n’en demeure pas moins que l’extrusion du béton est un défi majeur qui peut représenter une limite.

Le béton n’est pas homogène par nature, c’est un mélange de ciment, sable et gravier donc de granulats, mélange qui lui offre toutefois sa solidité. A cause de cette non homogénéité, le béton a une tendance à obstruer les machines à l’inverse du ciment. Toutefois, le ciment n’a pas la résistance structurelle nécessaire pour éviter un effondrement des bâtiments et n’est pour l’instant pas le matériau idéal pour imprimer en 3D des structures durables. C’est pourquoi l’armée américaine a mis au point cette nouvelle composition à base de solides, d’adjuvants liquides et d’eau.

Ce mélange imprimable en 3D serait constitué de différents granulats, de sable grossier, d’un liant et de sable fin, tous présents en quantités égales. L’armée américaine aurait alors ajouté de l’argile, des cendres volantes et de la fumée de silice en quantités respectives d’environ 1,5%, 10% et 5%. De plus, l’adjuvant liquide qui est un mélange de fluides ajoutés au béton pendant le mélange à petites doses, contiendrait des propriétés qui viendraient améliorer l’écoulement et le pompage de la composition de béton imprimable à des pressions élevées. L’armée explique qu’il est possible d’ajouter l’eau et les adjuvants liquides directement sur site pour former ce béton imprimable en 3D.

Cette nouvelle composition de béton permettrait aux ingénieurs d’imprimer des structures qui n’ont pas besoin de modification composite; de plus, ce composite pourrait être utilisé entre les couches pour renforcer ou stabiliser la structure imprimée. Vous pouvez retrouver davantage d’informations sur le site officiel de l’armée de terre américaine. 

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