Innovations technologiques
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Un matériau technique, constamment réinventé
La construction béton ne cesse de se réinventer au rythme des innovations technologiques.
Le matériau béton se décline aujourd’hui dans différentes formulations high-tech spécifiquement conçues pour accompagner le développement des territoires durables et intelligents et pour proposer des solutions constructives éco-performantes.
Voici un aperçu des recherches actuelles sur le béton axées sur l’innovation technologique :
Impression 3D béton
L’impression 3D de béton commence à émerger, et pourrait révolutionner le secteur de la construction dans les années à venir. Les imprimantes 3D de béton sont désormais fonctionnelles et efficaces, et de nombreuses expériences ont été couronnées de succès.
Ces succès sont récents car les technologies n’étaient pas assez développées auparavant, et les machines n’étaient pas adaptées à la réalisation de structures imposantes, à une échelle architecturale.
Cette technique consiste à extruder une couche de béton ou mortier dit « encre » à travers une tête d’impression et le déposer en couches successives. Les couches superposées par l’imprimante les unes aux autres forment la structure imprimée. On conçoit ainsi un objet à partir d’un modèle numérique.
Cette technique est rendue possible par des robots imprimante 3D de nouvelles générations et des encres cimentaires spécifiques. L’impression 3D peut être réalisée dans une usine de préfabrication d’éléments constructifs, ou directement sur chantier. Pour cela, plusieurs types de robots peuvent être utilisés : à portique, à bras, …
On l’utilise aujourd’hui pour la création de mobiliers urbains, de coffrages perdus, mais également dans la construction de bâtiments à grande échelle.
Les avantages de cette technologie sont nombreux :
- réduction de matière
- liberté de forme et de design
- rapidité
- réduction de la pénibilité
- réduction des déchets.
La R&D sur cette technologie est très active avec le développement de béton à fibres longues pour l’impression 3D, d’ encres à empreinte carbone réduite ou de sables recyclés, mais également des travaux de caractérisation de l’ensemble des paramètres permettant de contrôler les performances des structures imprimées et des encres.
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Vers des bétons « intelligents »
Grâce à l’intégration directe de puces NFC dans le béton frais, ce dernier devient un béton connecté et peut transmettre des informations à un smartphone ou tout autre lecteur. Cette hybridation technologique offre de nombreuses perspectives : traçabilité du matériau, renseignement des données techniques complémentaires à celles déjà permises par les maquettes 3D BIM, maintenance, réhabilitation .
La technologie numérique de contrôle du béton via un suivi et une prédiction des performances du béton est également un sujet en développement car les analyses de la data avancées permettront une meilleure qualité des bétons, une optimisation du mix design béton et de la mise en œuvre . La démocratisation des capteurs avec les objets connectés pourrait ouvrir la voie à une maturométrie 2.0 des bétons sur les chantiers.
Gels, champignons ou bactéries, plusieurs pôles de recherche dans le monde travaillent sur des procédés proactifs de béton auto-cicatrisant, en anticipant les fissures dès la conception ou la mise en place du béton. L’idée est de produire du carbonate de calcium par des bactéries ou des micro-organismes et un bouillon nutritif directement ajoutés au béton lors de sa fabrication afin qu’il ne s’active que lors de l’apparition d’une fissure.
Des chercheurs américains ont récemment développé un matériau à base de ciment et de noir de carbone, capable de stocker de l’énergie,tel un supercondensateur. Ce béton pourrait peut être permettre à terme de recharger les voitures électriques via les routes.
Nouvelles technologies d’adjuvantation
Les adjuvants ont depuis toujours participer à l’accélération des innovations du béton, aussi, ils sont également pleinement engagés dans les nouveaux défis de la construction. Leur R&D est très active pour accompagner au mieux les évolutions du béton et du ciment décarbonés .
Nouveaux agents de mouture d’activation ciment pour optimiser le taux de clinker des ciments, adjuvantation sur mesure pour les chantiers de plus en plus complexes, agents stabilisateurs d’argiles permettant d’améliorer la qualité des sables, nouvelles fibres végétales, accélérateurs pour bétons bas carbone sont autant de sujets sur lesquels la R&D des adjuvantiers au niveau mondial travaille.
(RF)²B
Le Regroupement Francophone pour la Recherche et la Formation sur le Béton (RF)²B est né d’une entente entre des laboratoires universitaires francophones du Québec, de France, de Suisse, de Belgique et du Luxembourg. Le (RF)2B vise d’abord à formaliser les échanges scientifiques entre ces universités et à réaliser des activités de recherche communes, telles les Journées Scientifiques.
Actus et Ressources
Formation
