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Perfectionner les maisons imprimées en 3D

L'impression 3D d'une nouvelle maison est déjà plus rapide et produit moins de déchets que les méthodes de construction traditionnelles. Aujourd'hui, un laboratoire de l'Université de Windsor cherche à intégrer des matériaux recyclés et naturels, comme l'argile, afin de réduire encore davantage l'impact environnemental.
Établissement(s)
Université de Windsor
Province(s)
Ontario
Les murs en ciment d'un bâtiment en construction vu de côté.

Les murs en béton de ce quadruplex situé à Leamington, en Ontario, ont été imprimés sur place. Il s’agit d’une première du genre au Canada. Des chercheurs et chercheuses du laboratoire d’essais en ingénierie structurelle de l’Université de Windsor ont contribué à la réalisation d’essais en temps réel sur des matériaux utilisés pendant la construction.

Un laboratoire de recherche contribue à faire des maisons imprimées en 3D une réalité

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Un gain de temps de 30 à 40 %
pour construire une maison imprimée en 3D par rapport à une construction à ossature en bois.
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Une réduction de 60 %
des déchets de construction grâce à l’impression 3D de maisons. 
Un bras robotisé suspendu au-dessus de trois murs en ciment de taille basse.
Le bras robotisé d'une imprimante 3D imprime des murs en béton dans le laboratoire d'essais en ingénierie structurelle de l'Université de Windsor, qui accueillera bientôt un robot similaire financé par la FCI. Les chercheurs et chercheuses l’utiliseront pour mettre au point d'autres types de ciment destinés à l'impression 3D de composants de construction à partir d'argile, de verre recyclé et de déchets industriels, entre autres. Cela aura pour effet de réduire l'empreinte environnementale des logements et d'augmenter leur capacité de séquestration du carbone. 
Une poutre en acier est pressée sur le sommet d'un mur imprimé en 3D dans un grand laboratoire.

Le laboratoire d'essais en ingénierie structurelle de l'Université de Windsor est l'un des plus grands au Canada pour les essais à grande échelle de structures de bâtiments. Ici, un vérin hydraulique est posé au sommet d'un mur en ciment imprimé en 3D de trois mètres de haut afin de tester sa capacité de charge. Un nouveau robot financé par la FCI pour l'impression de matériaux comme le ciment augmentera bientôt les capacités du laboratoire, contribuant ainsi à créer un cadre idéal pour former le corps étudiant, les professionnel·le·s du secteur de la construction et d’autres à ces nouvelles techniques de construction. Cela permettra également de combler la pénurie de main-d'œuvre qualifiée que subit ce secteur.

Trois configurations différentes de murs imprimés en 3D, prêts à être testés. La conception optimale sera légère, mais aussi solide et isothermique, afin de minimiser les pertes de chaleur lors des hivers rigoureux du Canada.
Vue du dessus de trois murs creux et de taille basse imprimés en 3D.
Vue du dessus des murs en ciment d'un quadruplex avec des personnes à l’ouvrage au premier plan.

Ce quadruplex situé à Leamington, en Ontario, a été imprimé sur place. Il s'agit du premier du genre au Canada. Par rapport aux constructions à ossature en bois, les maisons imprimées en 3D sont 30 à 40 % plus rapides à construire et permettent de produire environ 60 % de déchets de construction en moins. Elles sont également plus résistantes aux conditions météorologiques extrêmes, au feu et à la moisissure, ce qui leur permet de durer plus longtemps.

Le projet de recherche présenté dans cet article est également financé par Mitacs et le Conseils de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

 

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