Striatus, le 1er pont en arc en béton imprimé 3D est ouvert

Striatus est une passerelle en maçonnerie voûtée composée de blocs de béton imprimés en 3D assemblés sans mortier ni armature. La passerelle de 16 x 12 mètres est la première du genre.

Exposé aux Giardini della Marinaressa pendant la Biennale d’architecture de Venise jusqu’en novembre 2021, Striatus a été développé par le Block Research Group (BRG) de l’ETH Zurich et Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE), en collaboration avec incremental3D (in3D) avec la participation de Holcim.

Le béton est imprimé avec précision en couches orthogonales aux principales forces structurelles pour créer une structure « striée » à compression uniquement qui ne nécessite ni mortier ni renforcement.

Comme la construction n’a pas besoin de mortier, les blocs peuvent être démontés et le pont remonté à un endroit différent. Si la construction n’est plus nécessaire, les matériaux peuvent simplement être séparés et recyclés.

Les tirants en acier absorbent la poussée horizontale des arcs. Des coussins en néoprène placés entre les blocs assemblés à sec évitent les concentrations de contraintes et contrôlent le frottement des interfaces, faisant écho à l’utilisation de feuilles de plomb ou de mortier mou dans la construction de maçonnerie historique.

Une modélisation avancée par éléments discrets (DEM) a été utilisée pour affiner et optimiser la stéréotomie des blocs et pour vérifier la stabilité de l’ensemble de l’assemblage sous des cas de charge extrêmes ou des tassements différentiels des supports.

Les 53 voussoirs 3DCP du pont ont été produits à l’aide de couches d’impression non parallèles orthogonales au flux de forces dominant. Cela évite le délaminage entre les couches d’impression car elles sont maintenues ensemble en compression.

Striatus suit la logique structurelle de la maçonnerie à deux niveaux. Dans l’ensemble, le pont se comporte comme une série d’arcs à voussoirs non armés penchés, avec des discrétisations orthogonales au flux dominant des forces de compression, suivant les mêmes principes structurels que les ponts romains à arcs en pierre.

Localement, au niveau du voussoir, les couches 3DCP se comportent comme une maçonnerie de brique traditionnelle évidente dans les rangées inclinées de briques au sein des voûtes nubiennes ou mexicaines.

Contrairement à l’impression 3D par extrusion typique en couches horizontales simples, Striatus utilise une encre à béton à deux composants (2K) avec une tête d’impression et un dispositif de pompage correspondants pour imprimer avec précision des couches non uniformes et non parallèles via un bras robotique multi-DOF à 6 axes.