Le Centre d’Enseignement, de Recherche et d’Innovation Matériaux et Procédés (CERI MP) de l’Ecole d’Ingénieur IMT Nord Europe mène entre autres des recherches sur le développement de liants bas carbone et la valorisation de sables de bétons recyclés pour l’impression 3D béton.
Le Centre d’Enseignement, de Recherche et d’Innovation Matériaux et Procédés (CERI MP) de l’Institut Mines-Télécom Nord Europe basé à Douai en France regroupe une cinquantaine de personnels permanents (Enseignants-chercheurs, Ingénieurs, techniciens, secrétaires) et autant de doctorants et post-doctorants.
Développement d'encres cimentaires bas carbone pour l'impression 3D
Dans la partie Génie Civil, l’équipe de recherche a développé une grande expertise entre autres sur la valorisation des matières premières secondaires, le développement de liants bas carbone, la durabilité, les impacts environnementaux. Le laboratoire s’appuie sur des moyens de caractérisation tant physico-chimique que mécanique pour formuler et caractériser les matériaux de construction. Cela passe par des caractérisations à l’état frais comme à l’état dur.
Une spécialisation dans la formulation d’encres cimentaires imprimables en 3D béton a été faite depuis plus de 10 ans au travers de différents projets : le projet régional Matrice puis le projet européen Interreg North West Europe CIRMAP ainsi qu’un projet régional soutenu par le FEDER avec la PME Constructions 3D.
Ceci a permis de développer une méthode de formulation et caractérisation des encres imprimables à l’échelle laboratoire mais aussi faire des tests d’impression à l’échelle 1 grâce à l’imprimante 3D cartésienne pour béton que possède l’IMT Nord Europe mais aussi de faire des démonstrateurs à grande échelle avec des partenaires industriels comme Constructions 3D et Lithosys de Vicat.
De très bons résultats ont été obtenus tant sur la substitution à 100% du sable naturel par des sables de bétons recyclés sans affecter significativement les propriétés rhéologiques et mécaniques du matériau (Projet CIRMAP) que sur la substitution jusqu’à 70% du ciment par des additions minérales là encore sans trop impacter les performances des encres cimentaires.
Rôle de l’IMT Nord Europe dans le projet
Dans le cadre de ce projet interreg FWVL 3Dformworks et en collaboration avec l’INISMa (chef de file), le LaMé, laboratoire CRIStAL et Buildwise, le CERI Matériaux et Procédés de l’IMT Nord Europe développe des encres cimentaires bas carbone via d’une part sur la partie liante la substitution du ciment par des additions minérales dont des matières secondaires industriels afin de réduire l’impact carbone et d’autre part sur la partie squelette granulaire la substitution à 100% du sable naturel par du sable de béton recyclé pour valoriser ces derniers.
Ces encres cimentaires vont être caractérisées tant à l’état frais (rhéologie, structuration, temps de prise …) qu’à l’état durci (performances mécaniques, retrait …).
L’imprimabilité de ces encres vont être testées à l’échelle 1 avec l’imprimante 3D de l’IMT Nord Europe et celles des partenaires. Puis des démonstrateurs que sont des coffrages en béton imprimé de formes complexes seront effectués avec nos partenaires industriels.
Le projet en action
Les dernières photos de notre partenaire au sujet du projet.