Retour sur les principaux ponts imprimés en 3D
Dans le secteur de la construction, la fabrication additive est désormais régulièrement utilisée. Que ce soit pour fabriquer des maisons, des écoles ou même des ponts, la technologie offre de nombreux avantages. Et si on s’intéresse aux ponts justement, les projets se multiplient ces dernières années. Si le premier pont imprimé en 3D date de 2016, plusieurs pays utilisent désormais l’impression 3D pour construire ces passerelles qui, pour l’instant sont principalement imaginées pour les piétons ou les cyclistes. Afin d’en savoir plus sur ce type de structures et de découvrir comment la fabrication additive facilite la construction de pont, nous avons dressé une liste des principaux projets, réalisés ou encore en cours, de ces dernières années.
Les ponts imprimés en 3D installés
Acciona imprime en 3D un pont à Madrid
Il s’agit sans aucun doute de l’un des premiers ponts imprimés en 3D installés dans le monde. Située à Alcobendas, à Madrid, la structure en béton a été créée par la société espagnole Acciona, qui travaille dans plusieurs secteurs d’activité, comme la construction, le domaine de l’énergie et, depuis quelques années, la fabrication additive. Bien qu’Acciona ait été chargée de l’impression, la passerelle en béton a été conçue par l’Institut d’architecture de Catalogne. En ce qui concerne les caractéristiques du pont, il mesure 12 mètres de long et 1,75 mètre de large. En outre, il se démarque des autres structures de par son architecture organique et biomimétique, rappelant les formes de la nature.
Le premier pont en béton imprimé en 3D aux Pays-Bas
En 2017, l’Université de Technologie d’Eindhoven (TU) et l’entreprise BAM Infra ont conçu le premier pont en béton imprimé en 3D des Pays-Bas. Composé de 800 couches de béton, le pont de 8 mètres de long et de 3,5 mètres de large est situé au-dessus d’un fossé et relie ainsi deux routes. Comme dans de nombreuses situations, TU et BAM Infra affirment avoir, grâce à l’impression 3D, minimisé la quantité de béton nécessaire pour construire une telle structure. Situé dans la ville de Gemert, le pont a été bâti en seulement 3 mois.
Crédits photo : Bart Maat/EPA
Une passerelle fabriquée avec 60 % de matériaux en moins
Grâce à la fabrication additive, l’université de Gand a conçu une passerelle nécessitant peu de matériaux et ayant un faible impact environnemental. Dans le cadre de ce projet, l’université de Gand a collaboré avec Vertico pour concevoir la passerelle piétonne. Si le pont n’est pas très grand, il se distingue des structures traditionnelles par son esthétisme qu’il doit à l’optimisation topologique. Pour le construire, l’équipe a utilisé son imprimante 3D béton, qui dispose d’un volume d’impression de 4,5 x 2 x 2,5 m, et a eu recours à un matériau spécifiquement imaginé pour cette application. À l’aide de l’impression 3D, l’entreprise vise à réduire les émissions de CO2 et à accroître la productivité dans le secteur de la construction.
Le pont de Vertico
Un pont en béton imprimé en 3D de 26 mètres de long
Un des plus long ponts en béton imprimés en 3D au monde a été installé dans le centre industriel du quartier Baoshan à Shanghai. La structure a été conçue par une équipe dirigée par le professeur Wu Weiguo de l’université de Tsinghua, en collaboration avec Wisdome Bay. Inspiré par le pont historique d’Anji à Zhaozhou, en Chine, le pont piétonnier de Shanghai se veut représentatif du potentiel de la technologie dans les secteurs de l’ingénierie et de la construction. Pour concevoir ce pont, qui mesure 26,3 mètres de long et 3,6 mètres de large, l’équipe a utilisé deux bras robotisés. L’équipe affirme que la fabrication additive a permis d’économiser deux tiers des coûts par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles.
Crédits photo : JCDA
Le pont de Nimègue
L’architecte de renom Michiel van der Kley, ainsi que Summum Engineering et Witteveen+Bos ont collaboré avec l’Université technologique d’Eindhoven (TU/e) pour concevoir ce pont imprimé en 3D. Destiné aux cyclistes, il a été fabriqué dans le centre d’impression 3D de Saint-Gobain Weber Beamix, qui utilise plusieurs bras robotisés BAM. Le pont de 29 mètres de long dispose de formes rondes et naturelles pour se fondre dans son le décor extérieur.
Crédits photo : Ville de Nimègue/Michiel van der Kley
Un pont imprimé en 3D rétractable
L’été dernier, la Chine révélait un autre pont conçu en partie grâce à la fabrication additive, avec cette fois-ci une spécificité tout à fait particulière : celui-ci a été pensé pour se rétracter à la demande, contrôlé par un simple bouton connecté en Bluetooth. L’ensemble du pont n’a pas été imprimé en 3D ; celui-ci comporte simplement des panneaux triangulaires sur-mesure réalisés par impression 3D en 3 jours seulement. Ces 36 éléments ont été fabriqués avec un matériau composite recyclable qui a été choisi. Le pont mesure 9 mètres de long et 1,5 mètre de large et a été installé dans le parc Wisdom Bay.
Le pont rétractable
Un pont imprimé en 3D en plastique
En 2018, l’entreprise de construction chinoise Shanghai Mechanized Construction Group Co (SMCC) et le fabricant de filaments Polymaker se sont associés pour développer un pont imprimé en 3D original destiné à un parc. Réalisé en plastique et destiné aux piétons, le pont mesure 15,25 mètres de long, 3,8 mètres de large et pèse 5 800 kilos. Pour y parvenir, les entreprises ont utilisé une imprimante XXL d’un volume d’impression de 24 mètres de long sur 4 mètres de large. Pour le matériau, l’équipe a utilisé de l’acrylonitrile styrène acrylate (ASA) chargé de fibre de verre. En 2019, le pont a été installé avec succès et devrait durer 30 ans dans le parc.
Crédit photo : Polymaker
Un pont imprimé en 3D en Italie
Le pont Da Vinci récemment inauguré à Bari démontre comment l’impression 3D peut allier vision historique et innovation durable. Construite à l’aide de l’imprimante 3D grand format de WASP, la structure a été réalisée à partir de 13 blocs imbriqués les uns dans les autres, à l’aide d’un mortier composé de déchets de pierre et de chaux, donnant ainsi une nouvelle utilité aux sous-produits issus du traitement du marbre et de la pierre. Inspiré du projet de Léonard de Vinci datant du XVIe siècle, le pont repose sur la précision des éléments imprimés en 3D pour obtenir sa forme autoportante. Ce projet donne non seulement vie au concept de Léonard de Vinci, mais montre également comment la fabrication numérique peut réduire l’impact environnemental dans la construction moderne.
Crédits photo : WASP
Le pont Phoenix
On termine cette première partie avec le pont imprimé en 3D Phoenix. Il s’agit d’une structure imaginée et conçue par l’entreprise Holcim, cimentier suisse depuis des années. Elle a travaillé main dans la main avec l’ETH Zurich, mais aussi incremental3D et Zaha Hadid Architects. Le pont a été réalisé avec 10 tonnes de matériau recyclé et sa construction a permis de réduire son empreinte carbone de 25 %. C’est Holcim qui est à l’origine de l’encre d’impression – il s’agit d’un mélange à base de béton entièrement recyclé. Selon l’entreprise, la fabrication additive aura permis une diminution de 50 % des matériaux tout en conservant les mêmes performances.
Les ponts imprimés en 3D en cours de développement
Un pont piétonnier imprimé en 3D à Rotterdam
Une collaboration entre Royal HaskoningDVC, CEAD et Covestro a donné naissance à un pont piétonnier imprimé en 3D à Rotterdam. Conçu à partir d’un matériau composite, il devrait, d’après les entreprise à l’origine du projet, être en bon état durant de nombreuses années. Elles notent également que c’est la première fois que des thermoplastiques chargés en fibre de verre continues sont utilisés pour construire un pont. De par les caractéristiques de l’impression 3D, ils expliquent avoir bénéficier de plusieurs avantages, notamment en termes de temps de construction et de durabilité. Actuellement, le pont est toujours à l’état de prototype, mais il devrait être installé dans le parc Kralingse Bos dans les mois à venir.
Le pont Diamanti
Une équipe internationale de chercheurs et d’entreprises a développé Diamanti, un pont modulaire imprimé en 3D avec du béton, qui sera présenté à l’exposition Time Space Existence à Venise en 2025. Le projet, dirigé par le professeur Masoud Akbarzadeh en collaboration avec l’entreprise suisse Sika Group, explore comment la géométrie computationnelle et la fabrication robotisée peuvent améliorer l’efficacité et l’adaptabilité dans la construction en béton. La structure est composée de neuf segments préfabriqués, élaborés à partir d’un mélange de ciment et de géométries creuses qui réduisent l’utilisation de matériaux. Les segments sont ensuite assemblés à l’aide de câbles en acier précontraints, sans adhésifs, ce qui rend le pont démontable et recyclable. Jusqu’à présent, deux versions ont été construites : un prototype de 2,5 m exposé à Venise et un autre de 10 m testé structurellement en France.
Image générée par IA du pont Diamanti (crédits : Massive Form)
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