Le spécialiste de l'impression 3D en béton XtreeE s'allie avec la recherche académique. La start-up installée à Rungis a annoncé, le 5 septembre, qu'elle collaborait avec le CNRS et l'École des Ponts ParisTech pour développer un béton composite à fibres longues qu'elle pourra imprimer en 3D. Ces travaux, démarrés en 2016 avec notamment une thèse de doctorat cofinancée par la start-up, se poursuivent au sein du laboratoire Navier (CNRS/École des Ponts ParisTech/Université Gustave Eiffel) et visent une industrialisation prévue d'ici 2024.
« Nos partenaires jouent un rôle essentiel car nous ne disposons pas des capacités ni des connaissances nécessaires pour concevoir seuls une telle innovation, pointe Alban Mallet, cofondateur de XtreeE. Nous, industriels, avons besoin du monde de la recherche pour avancer dans la science des matériaux et découvrir de nouvelles possibilités de renforcement du béton. »
Créée en 2015 par des experts de l'architecture et de l'ingénierie, XtreeE a développé un bras d'impression robotisé permettant de construire, en atelier, des structures plus complexes et performantes que celles en béton traditionnel, comme des murs, poteaux ou mobilier. Ce système a fait ses preuves en 2022 à Reims, où 35 murs de cinq maisons ont été érigés grâce à une tête d'impression chargée de béton liquide qui se solidifie, et ce, sans coffrage.
Un plug-in dédié pour la tête d'impression
C'est pour dépasser les limites du béton fibré traditionnel, qui intègre des fibres courtes et reste coûteux à produire, selon Alban Mallet que la start-up s'est tournée vers l'incorporation de fibres longues, l’équivalent des plastiques renforcés de fibres (FRP). Un tel matériau permettrait notamment de pouvoir se passer des traditionnelles armatures métalliques. Différents types de fibres, notamment de carbone et de basalte, sont étudiées.
XtreeE a d'abord mis à disposition du laboratoire Navier une tête d'extrusion, développée en 2019, pour mener des expérimentations et étudier la compatibilité, la durabilité et les propriétés mécaniques des fibres, ainsi que leur intégration dans le béton imprimé. Depuis, les recherches menées ont permis le développement d'un plug-in, une extension spécifique pour le béton 3D fibré que l’équipe installe sur la tête d'extrusion, et la preuve de concept a démontré des résistances en traction similaires à celles du béton armé traditionnel. Les tests se poursuivront en vue de préparer le déploiement de prototypes industriels l'an prochain.
Une Liberté d'impression pour des structures plus robustes
En créant un béton composite intégrant un taux de fibres bien supérieur à celui des bétons fibrés actuels (3 à 4% de fibres), XtreeE ouvre de nouvelles perspectives pour la fabrication additive. Cette approche pourrait permettre l'impression de structures renforcées, telles que des planchers, des éléments d'assemblage et des toitures légères, offrant une résistance accrue à la traction, à l'usure, aux chocs, au feu et à l'abrasion, tout en offrant plus de liberté architecturale dans leur conception. De plus, cette approche contribuerait à réduire les coûts en optimisant la quantité de matériau nécessaire, favorisant ainsi une construction plus respectueuse de l'environnement.
