Impression 3D: Spie Batignolles s'engage dans le BTP 4.0

Spie batignolles expérimente, en collaboration avec XtreeE, la technique de l'impression 3D béton pour produire des éléments préfabriqués à forte réplicabilité, et ainsi, gagner en performance et en productivité. Son objectif : la généralisation de son application dans le BTP.

La technologie de l'impression tridimensionnelle (3D) date des années 80, mais son application remonte à 2010 seulement. Bien qu'elle commence à être employée dans le secteur du bâtiment, cela ne concerne pour l'instant que la construction des maisons individuelles, avec des applications simples comme l'impression d'éléments décoratifs non structurels.

Spie batignolles voudrait développer l'utilisation de l'impression 3D béton sur des éléments réplicables incorporés à l'ouvrage considérant que "cette technique est une alternative aux méthodes traditionnelles". En effet, ce nouveau mode de construction permet d'adapter le "sur-mesure" ou la "grande série" à partir de la maquette numérique, et de gagner en sécurité (moins de travaux en hauteur), en qualité de réalisation (élément fini incorporé à l'ouvrage), en délais, et en performance. L'acte de construction est ainsi industrialisé depuis sa conception, jusqu'à sa mise en oeuvre sur le chantier.

À travers le développement de cette technique sur ses chantiers, Spie Batignolles veut l'introduire dans le secteur du BTP, avec une vision plus lointaine, celle de créer des changements organisationnels à long-terme dans ce secteur : "ce nouveau mode constructif ouvre d'importantes perspectives et participera à une profonde transformation de nos métiers du BTP vers une industrialisation croissante, tant ses atouts sont indéniables en termes de rentabilité, de qualité de réalisation, de délai d'exécution et de sécurité" explique Frédéric Gaurat, directeur technique de Spie batignolles.

Spie batignolles a travaillé en collaboration avec XtreeE*, pour mener ses premières expérimentations de fabrication additive en béton, et les a appliquées à la réalisation de coffrage de noeuds de poutres sur poteaux. Cette fabrication, en mode traditionnellle, est consommatrice de matériaux à usage unique, de temps, et peut potentiellement être source de non-qualité. Grâce à la technique 3D, l'entreprise a conçu, imprimé, et mis en oeuvre le coffrage d'un noeud de poutre, incorporé à l'ouvrage, à la forme géométrique complexe, permettant le clavetage des poutres sur le poteau, en une seule phase : les équipes industrialisent hors site le coffrage du noeud de poutre, et l'utilisation de la maquette numérique liée à l'impression 3D permet à la direction technique de réaliser de manière rapide la pièce complexe unique qui simplifie la réalisation de l'ouvrage sur site.

Cette nouvelle technologie a aussi permis à l'entreprise d'innover dans la réalisation de boîtes de réservation, qui sont traditionnellement réalisées en bois, sans besoin d'expertise technique particulière mais nécessitant un temps de labeur significatif. Spie batignolles et XtreeE sont parvenus à imprimer ces boites de réservation prêtes en 24h seulement en employant le béton Ductal, et d'industrialiser "hors site" la réalisation de ces boîtes de réservations en série. Grâce au BIM, les réservations sont optimisées (nombre, standardisation des dimensions), et les boîtes imprimées en 3D permettent de supprimer des tâches telles la réalisation de la boîte en bois, le décoffrage en hauteur après coulage, ou encore l'évacuation du bois-rendu non réemployable. Les boîtes sont ainsi incorporées à l'ouvrage fini et n'ont pas besoin d'être retirées.

Avec la conception de ces premiers éléments constructifs issus de l'impression 3D, Spie batignolles s'engage dans l'ère du BTP 4.0. Les essais réalisés sur chantier ont permis de valider ces applications de l'impression 3D, et l'entreprise veut continuer à travailler sur de nouveaux développements réunissant les caractéristiques de récurrence, résistance, durabilité et sécurité : "Cet essai a répondu à une majorité de nos exigences avec des résultats très concluants. Il nous incite à poursuivre nos développements afin de rendre ce procédé encore plus performant et de l'étendre sur plusieurs projets dès 2021" précise Frédéric Gaurat.

^* XtreeE est une start-up spécialisée dans l'impression 3D de la construction