D'abord

La coque grise du tout premier bâtiment en béton à plusieurs étages et à usage mixte imprimé en 3D en Amérique du Nord a été achevée sur l'île Wolfe, près de Kingston, en Ontario.

Des métiers en mécanique et en électricité ainsi que des couvreurs ont désormais été sollicités pour terminer le reste de la structure.

Le lieu, construit par nidus3D, est un bâtiment de deux étages de 2 300 pieds carrés qui comprendra un atelier au rez-de-chaussée et une résidence au-dessus. L'impression de l'extérieur a pris 80 heures.

« C'est important car il est imprimé dans du béton plutôt que du mortier, ce qui nous permet d'utiliser des conceptions de mélange pré-approuvées », explique Ian Arthur, l'un des fondateurs de nidus3D. « Les mélanges de mortier ont tendance à changer. Ils sont un peu plus faciles à imprimer, mais ils comportent beaucoup plus de limitations.

Grâce à l'utilisation de béton, les équipes d'impression ont pu utiliser des granulats d'origine locale, contrairement au mortier qui nécessite du ciment, du sable fin et de la chaux.

« L'un des avantages de l'utilisation d'un mélange de béton est que nous sommes en mesure de sélectionner et de nous procurer des matériaux locaux, peu importe où nous atterrissons avec l'imprimeur », explique Arthur. « La cohérence est notre plus grand défi : trouver des fournisseurs qui prennent vraiment le temps nécessaire pour évaluer la qualité et la cohérence des granulats.

« Nous prévoyons qu'à mesure que nous grandissons, développons et déployons des imprimantes dans d'autres régions de l'Ontario et partout au Canada, nous continuerons à trouver des sources locales de tous ces matériaux, car l'un des moyens d'être compétitifs est de mélanger le béton sur place. et nous nous approvisionnons tout localement, ce qui réduit tout d'un point de vue écologique mais également vos coûts en termes de logistique et de fret.

Nidus3D a utilisé l'imprimante BOD2 de COBOD, une société danoise qui fournit des solutions d'impression 3D pour la construction. La même technologie a été utilisée pour imprimer en 3D les premiers bâtiments de deux et trois étages en Europe. Le BOD2 peut utiliser du béton d'une granulométrie allant jusqu'à 10 millimètres.

COBOD a développé la solution à faible coût, appelée D.Fab, en coopération avec le géant du ciment Cemex.

Une équipe d'impression de quatre personnes, composée d'un opérateur d'imprimante et de trois généralistes, a travaillé sur le projet de Kingston.

« Nous avons pu réaliser des choses vraiment intéressantes », déclare Arthur. « Nous avons réalisé un sol en béton coulé pour l'insonorisation entre les deux étages et nous avons imprimé en 3D une salle mécanique supplémentaire. Le deuxième étage sera une suite parentale pour la propriété principale, ce sera donc un petit appartement.

À ce jour, tous les bâtiments imprimés en 3D au Canada et aux États-Unis sont à un seul étage. La structure de Kingston sera achevée début décembre.

« Nous avons rencontré les gens de métier la semaine dernière pour discuter de l'étendue finale des travaux visant à rassembler le reste du bâtiment », explique Arthur.

L'équipe nidus3D est partie d'une fondation en béton. L'imprimeur a été amené et les murs ont été construits. Un toit en fermes d'acier doit être installé et est réalisé en partenariat avec une autre entreprise.

« Nous imprimons sur place. Pour ce travail particulier, nous sommes arrivés avec le support coulé prêt à l'emploi », explique Arthur. "La plomberie intérieure et tout avait déjà été placé et nous avons imprimé autour."

Particulièrement intéressant, l'imprimante 3D a été utilisée pour construire sur place une poutre en béton horizontale qui a été mise en place par une grue. Un ingénieur a élaboré les spécifications et nidus3D a utilisé l'imprimante pour créer un coffrage personnalisé pour la poutre.

« Nous avons imprimé le coffrage, l'avons renforcé avec des barres d'armature conformément au calendrier fourni et l'avons jointoyé avec du béton », explique Arthur. "Nous avons pu créer une poutre en béton traditionnelle à partir d'une forme imprimée en 3D."

La poutre aurait été une pièce difficile à expédier sur le site. L'équipe a pu le créer avec quelques coûts de main d'œuvre supplémentaires.

Le coffrage de la poutre a été imprimé dans un espace ouvert au premier étage du bâtiment, puis mis en place.

«C'était une réalisation importante et nous en étions vraiment fiers», déclare Arthur. "Ça s'est très bien passé."

Même si l’industrie de l’impression 3D en est encore à ses balbutiements, elle connaît une croissance exponentielle. Divers rapports indiquent que la croissance d'une année sur l'autre se situe entre 80 et 110 pour cent. Nidus3D travaille déjà sur un sous-sol imprimé en 3D pour un autre projet.