Spie batignolles expérimente la technique de l’impression 3D d’éléments préfabriqués en béton à forte réplicabilité. Le groupe s’allie, pour cela, les compétences d’XtreeE, startup désormais bien connue dans le domaine de l’impression 3D au service de la construction.
« Nous sommes persuadés de l’intérêt de la technique de l’impression 3D pour développer de petits éléments en béton, dont la réalisation traditionnelle est généralement chronophage. Ces techniques permettront d’améliorer les conditions de travail de nos collaborateurs sur le chantier, notre productivité et in fine notre performance », explique Frédéric Gaurat, directeur technique chez Spie batignolles.
Si cette technologie s’est démocratisée dans le secteur du bâtiment, elle concerne principalement à ce stade la construction de petites maisons individuelles, ou l’impression d’éléments décoratifs non structurels. Rien qui n’ait encore permis de véritables changements organisationnels dans le BTP.
Le sachant, Spie batignolles s’est fixé pour objectif d’utiliser l’impression 3D béton sur des éléments réplicables incorporés à l’ouvrage lorsque cette technique présente une alternative intéressante aux méthodes traditionnelles. Deux exemples d’application directe de ce nouveau mode constructif : le coffrage de nœuds de poutres complexes et la réalisation de boîtes de réservation.
Un coffrage de noeud hors-site
Les nœuds de poutres sur poteaux concentrent des charges importantes sur des surfaces réduites. Dans la conception de certains planchers complexes, la géométrie définitive de ces nœuds est bien souvent unique : 3 ou 4 poutres, de largeur, de hauteur et d’angle différents doivent être clavetées ensemble sur le même poteau.
En méthode traditionnelle, la réalisation du coffrage de ces ouvrages est consommatrice de matériaux à usage unique, de temps passé, elle se fait en plusieurs phases, et elle est potentiellement source de non-qualité.
En partenariat avec XtreeE, Spie batignolles a conçu, imprimé, puis mis en œuvre le coffrage d’un nœud de poutre, incorporé à l’ouvrage, à la forme géométrique complexe, permettant le clavetage des poutres sur le poteau en une seule phase.
« Le premier prototype réalisé à l’échelle 1 sur un nœud de trois poutres conséquentes nous a permis de valider le procédé. Cet essai a répondu à une majorité de nos exigences avec des résultats très concluants. Il nous incite à poursuivre nos développements afin de rendre ce procédé encore plus performant et de l’étendre sur plusieurs projets dès 2021 », précise Frédéric Gaurat.
Dans ce premier cas, les équipes industrialisent « hors site » le coffrage du nœud de poutre. L’utilisation de la maquette numérique liée à l’impression 3D permet à la direction technique de réaliser de manière très rapide une pièce complexe unique qui simplifiera la réalisation de l’ouvrage sur site.
Des boîtes de réservation prêtes en 24h
Les boîtes de réservations font partie des coffrages les plus basiques généralisés sur un chantier. Traditionnellement réalisées en bois, elles servent à prévoir le passage des différents réseaux électriques, CVC et plomberie après coulage des voiles en béton. Bien qu’indispensables, leur mise en œuvre ne nécessite aucune expertise technique particulière mais occasionne un temps passé significatif.
Spie batignolles et XtreeE sont parvenus à imprimer des boites de réservation prêtes en 24h seulement, en employant le béton Ductal qui présente l’avantage de sécher très rapidement et de se solidifier fortement. Les boîtes ainsi mises en œuvre sont incorporées à l’ouvrage fini et n’ont pas besoin d’être retirées.
Dans ce deuxième cas, Spie batignolles industrialise « hors site » la réalisation de boîtes de réservations en série. Grâce au BIM, les réservations sont optimisées (nombre, standardisation des dimensions), et les boîtes imprimées en 3D permettent de supprimer de nombreuses tâches telles que la réalisation de la boîte en bois, le décoffrage en hauteur après coulage, ou encore l’évacuation du bois - rendu non réemployable - dans les bennes à déchets.
