Impression 3D de murs légers et isolés avec du ciment

Exploitant la puissance de la fabrication sans moule grâce à l'impression 3D robotisée à grande échelle, la recherche de l'ETH Zürich en collaboration avec FenX AG se penche sur l'utilisation de mousse minérale sans ciment fabriquée à partir de déchets recyclés. L'objectif est de construire des systèmes de murs monolithiques, légers et immédiatement isolés, en minimisant l'utilisation de matériaux, les besoins en main-d'œuvre et les coûts associés.

La mousse minérale sans ciment est un matériau poreux qui peut être appliqué en différentes densités, répartissant stratégiquement l'isolation et la résistance là où cela est nécessaire. Cette technique optimise les performances thermiques et la consommation d'énergie nécessaire au chauffage des espaces intérieurs. De plus, en utilisant un seul matériau avec des densités différentes, il facilite la réutilisation et le recyclage futurs de ses pièces, qui ont déjà une empreinte carbone inférieure à celle des mousses plastiques ou de béton cellulaire.

Le projet spécifique s'appelle Airlements. D'une hauteur de 2 mètres, Airlements est un prototype de mur constitué de l'assemblage de quatre pièces imprimées en 3D. Chaque segment creux pèse 25 kg et a été imprimé en moins d'une heure, puis laissé durcir pendant une semaine dans un environnement contrôlé. Fonctionnant dans une plage de température de 20 à 28 degrés Celsius et une humidité relative de 20 à 70 %, cette configuration élimine le besoin de traitement énergivore, une avancée significative par rapport aux études précédentes impliquant des mousses minérales sans ciment. La texture ondulée de chaque pièce offre une plus grande résistance et une intégrité structurelle à la structure finale.

Pour le transformer en un système monolithique cohésif, l'âme creuse peut être remplie de mousse minérale et scellée par un revêtement de protection en enduit sans ciment. De cette façon, ils peuvent être utilisés comme murs extérieurs non structuraux. De plus, le processus de coulée permet l'intégration transparente des renforts et des infrastructures, élargissant les applications potentielles de cette technologie. Au fur et à mesure que la recherche progresse, l'accent sera mis sur l'amélioration de la capacité de charge des éléments résultants et sur l'affinement de la précision de fabrication du système d'impression 3D.

Équipe DBT: Patrick requis, Anna, Szabo, Prof. Benjamin DillenburgerÉquipe FenX: Alex Heusi, Aybige, Öztüre, Lex Reiter, Enrico Scoccimarro, Michele Zanini, Etienne JeoffroySoutien technique: Tobias Hartmann, Cilgia Salzgeber, Jonathan Leu, Lucas Petrus, Philippe Fleischmann, Michael Lyrenmann, Heinz Richner, Bharath Seshadri, Angela YooLa photographie: Hyuk Sung KwonFinancement: Innosuisse 41905.1 IP-EE