D.fab
LA PREMIÈRE SOLUTION DE BÉTON IMPRIMABLE EN 3D AU MONDE PAR CEMEX ET COBOD
L’utilisation de l’impression 3D dans les projets de construction gagne du terrain à l’échelle mondiale, car cette méthode de construction permet de réaliser d’importantes économies grâce à l’utilisation efficace des matériaux et à la réduction des besoins en main-d’œuvre. Cette technologie permet de lutter contre la pénurie croissante de main-d’œuvre qualifiée et offre de nouveaux avantages en termes de liberté de conception.
LA TECHNOLOGIE D’IMPRESSION 3D DE CONSTRUCTION ENTRE DANS UNE NOUVELLE ÈRE
L’étroite collaboration, l’expérience et l’expertise de CEMEX et COBOD ont été déterminantes pour développer une nouvelle solution de matériaux, de machines et un système de traitement des matériaux pour l’impression 3D avec une application universelle, économiquement viable et industrialisée.
L’avancée de la solution proposée est le système d’adjuvant propriétaire appartenant à la famille d’adjuvants D.fab de CEMEX, conçu pour la fabrication (fab) numérique (D) dans le béton.
Le système D.fab, associé aux principales caractéristiques des machines d’impression 3D, rend la technologie du béton très robuste. Indépendamment du ciment, du sable, des matériaux cimentaires supplémentaires (par exemple, les cendres volantes) ou du gravier utilisés, le béton présentera les propriétés de fraîcheur, de durcissement et de durabilité requises pour un travail d’impression 3D.
Malgré les avantages de l’impression 3D de construction utilisant des matériaux à base de ciment, il reste des défis à relever :
- Compter sur des mélanges de mortier préemballés/secs.
- Teneur élevée en ciment
- Prémélange coûteux de matériaux chauffés et séchés
- Formulations spécifiques sur mesure qui sont propres à l’imprimante 3D
- Coûts logistiques élevés pour acheminer le mélange sec sur le site d’impression.
COMMENT FONCTIONNE LE SYSTÈME D’ADJUVANTS D.FAB DE CEMEX POUR L’IMPRESSION 3D ?
L’industrialisation du processus d’impression 3D est réalisée soit en reliant l’unité d’impression à une centrale de dosage, soit en livrant le béton sur le chantier par camions depuis une centrale de dosage relativement proche.
Les systèmes d’adjuvants sont conçus pour conférer au mélange de béton une transformation immédiate qui permet au mélange de conserver son volume et de fournir la résistance nécessaire pour permettre l’empilement immédiat d’une couche d’impression successive, accélérant ainsi le processus d’impression et économisant le matériau.
Performances mécaniques du béton D.fab
Les propriétés mécaniques du béton D.fab sont comparables à celles du béton conventionnel. Il peut également être accéléré pour augmenter le développement de la force dans les premiers stades, en particulier dans les 4 premières heures et jusqu’à 24 heures.
Durabilité du béton D.fab
La durabilité est l’une des principales caractéristiques du béton. Comme on peut le voir ci-dessous, le système d’adjuvants D.fab améliore les performances de retrait du béton par rapport au béton classique, ce qui rend le béton imprimé en 3D plus durable.
Afin de démontrer la durabilité du béton D.fab, des essais de gel-dégel ont été effectués. Les essais ont montré un très faible écaillage cumulé, ce qui signifie que la dégradation du matériau est minimale en termes de dommages causés par le gel et le dégel.
Un paramètre important de la durabilité du béton est la capacité du béton à résister à l’eau. C’est pourquoi des tests d’absorption d’eau ont été réalisés. Comme on le voit ci-dessous, l’utilisation de l’adjuvant d’imperméabilisation à l’intérieur ou à l’extérieur améliore l’étanchéité et la durabilité du béton D.fab imprimé en 3D.
L’empreinte CO2 du béton D.fab
La solution D.fab offre une solution plus respectueuse de l’environnement avec une empreinte CO2 1,5 fois plus faible que les mortiers généralement utilisés dans l’impression 3D. La conclusion est donc très claire. La solution béton D.fab est la voie à suivre pour offrir une solution matérielle plus durable et viable.
COMPARAISON ENTRE LE BÉTON D.FAB ET LES MORTIERS SECS
- D.fab est une solution de matériaux adaptable. Vous pouvez modifier la recette en fonction du climat et des matières premières disponibles. Vous ne pouvez pas changer la recette d’un mortier sec.
- D.fab est développé pour une structure extérieure, car il contient du gravier, il peut résister aux fissures liées au séchage. Les mélange secs se fissurent lorsqu’ils sont placés à l’extérieur, car ils ne contiennent pas de gravier.
- D.fab est développé pour des structures de grand volume (bâtiments), car il utilise des matières premières d’origine locale. Les mélanges secs sont destinés aux petits éléments car ils sont très coûteux pour les grandes structures.