Ponts imprimés en 3D

L'impression 3D révolutionne la façon dont les structures sont construites. Depuis que la technologie est disponible, les chercheurs ont testé divers matériaux pour imprimer en 3D un large éventail d'objets et de structures différents. Cependant, peu ont relevé le défi de l'impression 3D d'un pont, l'une des structures les plus complexes à concevoir et à construire. Du moins, jusqu'à récemment. Voici les précurseurs de cette technologie émergente !

Un pont de 12 mètres de long, situé à Alcobendas, au sud de Madrid, en Espagne, revendique le titre de premier pont en béton imprimé en 3D au monde. D'une largeur de 1,75 mètre, cette passerelle pour piétons est faite de béton micro-renforcé pour une meilleure résistance. Il a été développé à l'aide de la conception paramétrique par l'Institut d'architecture avancée de Catalogne, optimisant ainsi l'utilisation des matériaux.

En janvier 2019, la première usine d'impression 3D de béton d'Europe a ouvert ses portes. Située à Eindhoven, aux Pays-Bas, elle se trouve à proximité du deuxième pont en béton imprimé en 3D au monde, que les propriétaires de l'usine ont contribué à concevoir, tester et construire. Ce pont a été ouvert aux cyclistes en 2017, grâce à une collaboration entre BAM Infra et l'université de technologie d'Eindhoven. D'une portée de 8 mètres, le pont est composé de blocs de béton imprimés en 3D qui ont nécessité trois mois d'impression à l'aide de 800 couches. Des fils d'acier ont été intégrés aux blocs pendant le processus d'impression. BAM Infra affirme qu'il peut supporter le poids de 40 camions, bien qu'il soit conçu pour les cyclistes.

Un autre pont piétonnier en béton - plus grand que celui d'Eindhoven - a été inauguré à Shanghai en janvier 2019 également. D'une portée de 26,3 mètres et d'une largeur de 3,6 mètres, il présente de chaque côté une façade balayée rappelant des vagues. Comme le pont d'Eindhoven, il est également composé de blocs de béton imprimés en 3D ; toutefois, ceux-ci contenaient des fibres de polyéthylène ajoutées pour une meilleure performance structurelle. Le pont est également doté d'un système de surveillance en temps réel intégré au pont, qui recueille des données sur les contraintes et les déformations imposées au matériau. Il n'a fallu que 450 heures à deux bras robotisés pour imprimer ce pont, dont la construction aurait été un tiers moins chère.

Le béton n'est pas le seul matériau utilisé pour les ponts imprimés en 3D. En octobre 2018, le premier pont en acier inoxydable imprimé en 3D au monde a été dévoilé lors de la Dutch Design Week. Il devrait être installé sur l'Oudezijds Achterburgwal, l'un des canaux d'Amsterdam, lorsque les tests seront terminés. Comme le pont de Shanghai, les garde-corps présentent des courbes complexes et sinueuses ainsi qu'une surface texturée. Ce pont intégrera également un réseau de capteurs intelligents, qui collectera des données telles que la déformation, la rotation, la charge, le déplacement et les vibrations une fois installé.

Les avantages de cette méthode de construction - tels que l'absence de coffrage, l'optimisation structurelle, la liberté architecturale et la réduction des matériaux et des déchets - en font une excellente option pour la construction de ponts. Bien qu'il n'existe que quelques ponts de ce type pour l'instant, la méthode continue de se développer grâce à ces premiers prototypes et les ponts imprimés en 3D devraient devenir de plus en plus courants.