COBOD et CEMEX utilisent un nouveau béton qui « prend forme instantanément » pour une maison d’impression 3D en Angola

Le fournisseur mexicain de matériaux de construction CEMEX a développé un moyen de transformer le béton ordinaire en un agrégat plus polyvalent et l’a déployé pour imprimer en 3D une maison à faible coût sur le continent africain.

Formulé aux côtés du fabricant d’imprimantes 3D COBOD, ce mélange D.fab renforcé par un mélange est censé « prendre forme instantanément », ce qui lui confère un délai de construction important et un potentiel de réduction des coûts. Déjà, les entreprises ont mis leur béton à l’épreuve, en travaillant avec l’entrepreneur Power2Build pour construire la première maison imprimée en 3D d’Angola, et elles disent qu’elle pourrait désormais avoir des applications beaucoup plus larges.

« Pour répondre aux besoins mondiaux de logements abordables, il faut non seulement une technologie capable de construire plus rapidement, mais également des matériaux aussi rentables que le béton ordinaire », a déclaré Ricardo Almeida, PDG de Power2Build. «Avec cette solution, la résistance et la qualité du béton combinées à la vitesse et à l’automatisation de l’impression 3D, nous pouvons aider à résoudre la crise du logement abordable en Angola et ailleurs.»

La maison imprimée en 3D de COBOD et CEMEX en Angola. Image via BimPlus.

CEMEX et COBOD collaborent

Depuis sa création en 1906, CEMEX est passé d’une entreprise locale à un fournisseur multinational de matériaux de construction et de services, avec un chiffre d’affaires mondial de 15 milliards de dollars. Bien que l’entreprise se spécialise dans le développement de béton prêt à l’emploi, de ciment et de granulats, elle propose également la pose d’asphalte, ainsi que la fabrication de pavages en blocs de béton, de produits ferroviaires et de blocs préfabriqués sur mesure pour ses clients.

Dans le passé, l’entreprise a tiré parti de son expertise en matériaux de construction pour aider l’université technique de Valence à lancer Be More 3D à construire un bungalow imprimé en 3D sur son campus espagnol. L’érection n’aurait pris que 12 heures, la structure a été construite à partir de ciment renforcé par des additifs fournis par CEMEX.

Pourtant, malgré le succès du projet, il s’agissait en grande partie d’une initiative de validation de principe et d’un cas de test d’impression 3D pour les matériaux de CEMEX. Ainsi, pour aider à faire évoluer l’application de la technologie, il s’est maintenant associé au COBOD, beaucoup plus expérimenté.

« COBOD a commencé à imprimer en 3D pour la construction en 2017, et nous avons fabriqué nous-mêmes la recette du béton », explique le fondateur de COBOD, Henrik Lund-Nielsen. « Nous avons dû utiliser beaucoup de ciment pour faire fonctionner le matériau, avec pour conséquence que notre recette n’était pas aussi efficace que nous l’espérions. Cependant, nous avons continué à chercher une solution avec du béton ordinaire, qui est essentiel pour l’application massive de notre technologie.

« Nous sommes plus que ravis que CEMEX ait relevé le défi et fiers d’avoir coopéré pour développer la nouvelle solution. »

Un membre de l'équipe célèbre l'achèvement du bungalow imprimé en 3D.  Photo via Be More 3D
Un membre de l’équipe célèbre l’achèvement du bungalow de Be More 3D en 2018. Photo via Be More 3D.

Rendre le béton imprimable en 3D

À l’heure actuelle, de nombreuses entreprises d’impression 3D de construction utilisent des mélanges de béton exclusifs pour construire des structures dans un flux de travail couche par couche, qui sera sans aucun doute familier à ceux qui travaillent dans l’industrie de l’impression 3D. Le leader du marché ICON, par exemple, a développé un matériau « Lavacrete » à utiliser avec sa machine Vulcan grand format, tandis que Mighty Buildings a mis au point ses propres minéraux de construction ressemblant à de la pierre.

Ces entreprises ont effectivement été obligées de formuler leurs matériaux en raison des problèmes de fluidité présentés lors de l’utilisation de béton ordinaire, mais le développement de leurs propres mélanges leur a également permis de se débarrasser des moules et des cadres jetables utilisés lors de la construction conventionnelle, améliorant ainsi les économies de coûts. potentiel de leurs technologies.

Cependant, avec leur nouveau matériau, COBOD et CEMEX affirment avoir désormais surmonté les obstacles empêchant l’impression 3D du béton de tous les jours. Concrètement, en ajoutant ses adjuvants propriétaires de la famille D.fab au béton prêt à l’emploi, CEMEX a trouvé un moyen de le rendre plus fluide et malléable, de manière à lui permettre de s’adapter et de faciliter son dépôt lors de l’impression 3D.

Ce faisant, l’entreprise affirme avoir mis au point une méthode permettant d’utiliser des matériaux locaux et facilement disponibles dans la construction, ce qui pourrait permettre la construction de nouvelles structures plus abordables dans le monde entier. Mettant cette idée à l’épreuve, CEMEX et COBOD ont utilisé le matériau pour la première fois aux côtés du constructeur de maisons Power2Build, pour ériger une maison unique entièrement imprimée en 3D dans la capitale angolaise, Luanda.

Selon Power2Build, « la rapidité d’exécution et l’excellente qualité de construction » de la construction en font une « vraie révolution » dans l’utilisation de la technologie, tandis que sa compatibilité avec le ciment permet aux Angolais de « regarder le marché du logement avec optimisme ».

« En travaillant avec COBOD, nous avons développé une expérience pour les clients qui est supérieure à tout ce qui a été fourni dans le passé », a expliqué Juan Romero, vice-président exécutif de la durabilité, du développement commercial et des opérations de CEMEX. « Nos efforts d’innovation nous positionnent à l’avant-garde des nouvelles technologies qui contribuent à bâtir un avenir meilleur.

« L’introduction de ce système d’impression 3D révolutionnaire témoigne de notre état d’esprit centré sur le client et de notre concentration incessante sur l’innovation et l’amélioration continues. »

Des écoliers malawites reçoivent un enseignement dans la première école imprimée en 3D au monde réalisée par 14Trees avec une imprimante COBOD BOD2.  Photo par Bennie Khanyizira.
Les technologies de COBOD ont déjà été déployées en Afrique pour imprimer en 3D une école au Malawi. Photo par Bennie Khanyizira.

Les références de construction de COBOD

Bien que l’impression 3D concrète reste à un stade de développement relativement précoce, COBOD a déjà démontré le potentiel de réduction des coûts de la technologie sur plusieurs fronts. Le mois dernier, il a été révélé que les machines de l’entreprise avaient été déployées par Alquist3D, le groupe PERI et Printed Farms Florida pour construire trois nouvelles maisons américaines abordables..

Le système BOD 2 de COBOD a également été utilisé en Afrique auparavant, dans le but d’aider à lutter contre la pénurie chronique de salles de classe au Malawi, en imprimant en 3D une école entière là-bas. Construit dans le cadre d’un projet avec 14Trees, la structure de 56 mètres carrés a été érigée en 18 heures, dans un processus qui aurait permis de réaliser 70 % d’économies de matériaux ainsi que des réductions de coûts substantielles.

Outre les habitations, la technologie de COBOD devrait également être déployée dans la création de structures de gratte-ciel extrêmement hautes, telles que les tours d’éoliennes record de GE Renewable Energy. Prévue pour être construite à partir des matériaux exclusifs de LafargeHolcim, la tour de 200 mètres de haut est conçue pour stimuler la production mondiale d’énergie renouvelable tout en abaissant le coût actualisé de l’énergie.

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L’image présentée montre la maison imprimée en 3D de COBOD et CEMEX en Angola. Image via BimPlus.