Impression 3D par la méthode de liaison sélective de granulat : pénétration de ciment dans des assemblages granulaires

Abstract

Les procédés d'impression 3D des matériaux cimentaires pourraient apporter une innovation architecturale et structurelle dans l'industrie de la construction. Parmi les procedés d'impression 3D existants, l'un des plus intéressants est la méthode de liaison sélective de granulats. Une structure est construite couche par couche en appliquant de manière sélective une pâte de ciment sur un assemblage d'agrégat en utilisant une imprimante 3D. Nous montrons dans cet article que la résistance à la compression de matériaux fabriqués par une telle technique est directement liée à la profondeur de pénétration de la pâte de ciment dans la couche élémentaire d'agrégats. A partir de ce résultat, cet article vise à prédire la profondeur de pénétration des pâtes de ciment dans l’assemblage de particules (sable). Une approche théorique a été développée pour évaluer la profondeur de pénétration en fonction du diamètre moyen des grains de sable et de la contrainte seuil de cisaillement de la pâte de ciment. Nous soulignons dans ce travail que la prédiction de la pénétration avec un modèle analytique est une technique efficace pour assurer la construction de matériaux à base de ciment avec la méthode de liaison sélective.