L’équipe C2MP du laboratoire LaMé possède une longue expérience dans la formulation et la caractérisation des matériaux de construction.
Elle a en particulier développé son expertise dans le domaine de la formulation des mortiers cimentaires imprimables en 3D contenant des matériaux de substitution (sables recyclés et/ou liants bas carbone).
L’équipe a notamment développé :
Des méthodes de caractérisation et de formulation spécifiques aux mortiers cimentaires imprimables en 3D, dans lesquels 100% du sable naturel est remplacé par du sable recyclé sans affecter significativement les propriétés rhéologiques et mécaniques du matériau.
Des protocoles de caractérisation originaux du comportement à l’état frais des mortiers imprimables ont également été mis au point.
Ces travaux ont également permis de prendre en compte l’influence des incertitudes (incertitudes de géométrie liées au procédé et/ou incertitudes liées aux propriétés des matériaux imprimables) sur la stabilité des formes imprimées en tenant compte des différents modes de ruines pouvant intervenir au cours de l’impression (flambement ou rupture plastique).
Le laboratoire LaMé interviendra en collaboration avec l’IMT NE, l’INISMa et Buildwise tout d’abord dans la formulation des encres imprimables bas carbone qui seront composées de matériaux de substitution, à la fois pour le squelette granulaire (remplacement des granulats traditionnels par des matières alternatives ou recyclées) et pour la phase liante (remplacement d’une partie du ciment par des additions minérales).
Il interviendra ensuite, toujours en collaboration avec Buildwise, l’IMT NE et l’INISMa, notamment dans la caractérisation du comportement à l’état frais des encres imprimables, en modifiant et/ou complétant les protocoles existants afin de disposer d’essais fiables permettant d’identifier les paramètres pertinents du comportement « imprimable » des encres à l’état frais.
Les données expérimentales identifiées précédemment pourront ensuite être utilisées pour simuler le procédé d’impression 3D et étudier la stabilité des formes imprimées à l’état frais. Ces simulations seront, tout d’abord, comparées aux impressions réalisées chez les différents partenaires du projet afin de valider les modèles. Puis elles pourront être utilisées en support de conception des formes des démonstrateurs afin de sélectionner/concevoir des formes stables en cours d’impression en fonction du procédé utilisé. Les campagnes d’impression réalisées en environnements contrôlés au laboratoire CRIStAL permettront également de prendre en compte les paramètres température et humidité relative dans les modèles développés et d’intégrer ces derniers dans les calculs prédictifs de stabilité.
Enfin le laboratoire LaMé interviendra également dans l’étude des propriétés à l’état durci des coffrages imprimés. Il participera aux travaux de caractérisation mécaniques des encres imprimées et pourra ensuite intégrer les paramètres mécaniques à l’état durci dans des simulations numériques afin de prédire/vérifier la résistance mécaniques des coffrages (en phase de levage et de coulage notamment).
