La CRF reçoit 3,2 millions de dollars du Corps des ingénieurs de l'armée pour effectuer des recherches sur l'impression 3D Ultra

Université pour générer des avancées dans la construction de bâtiments, la logistique

Par David Drucker

7 décembre 2022 à 14h44

La FIU a reçu une subvention de 3,2 millions de dollars du Corps des ingénieurs de l'armée pour effectuer des recherches sur l'impression 3D du béton à ultra haute performance (UHPC). La recherche innovante vise à aider le personnel militaire et les professionnels de l'industrie à créer des structures personnalisées extra-robustes à la demande.

Le BUHP est plus solide et plus durable que le béton traditionnel. Le matériau devrait devenir très important pour l'industrie de la construction dans les années à venir, a déclaré Atorod Azizinamini, directeur de la recherche et de l'innovation en infrastructure au Bureau de la recherche et du développement économique et professeur de génie civil au FIU College of Engineering & Computing.

"Juste une coque de BUHP enroulée autour d'une structure ajoute à sa résistance totale", a déclaré Azizinamini, chercheur principal de la subvention. "Les propriétés de l'UHPC nous permettent de rendre les structures plus petites et plus légères. Cela se traduit par des économies d'énergie et une empreinte carbone réduite."

Un autre avantage majeur du BUHP est qu'il est difficile pour l'eau de pénétrer. Ceci est important car si une substance comme l'eau salée traverse le béton d'un bâtiment et atteint son acier d'armature, elle peut provoquer de la corrosion.

"L'idée d'avoir un béton de très haute qualité est d'augmenter le temps nécessaire au chlorure dans l'eau pour pénétrer dans le béton et atteindre l'acier", a déclaré Kingsley Lau, professeur agrégé au Département de génie civil et environnemental et co-investigateur principal de la subvention.

En imprimant en 3D UHPC, quelqu'un peut théoriquement créer des pièces de construction personnalisées et élaborées simplement en envoyant un fichier à une machine. Par exemple, le personnel militaire sur le terrain pourrait imprimer des poutres de support pour les ponts, et un ouvrier du bâtiment dans une région éloignée pourrait imprimer une pièce de renforcement pour un bâtiment. Tout ce qui serait nécessaire est le matériel UHPC, une imprimante et un design. Ce serait une percée logistique.

Le défi avec l'impression UHPC est que chaque couche commence à se solidifier au fur et à mesure qu'elle est posée, de la même manière qu'un trottoir est gélatineux avant de durcir. Comme les couches de béton sont empilées dans une conception imprimée, des incohérences peuvent se former au niveau des coutures.

Les recherches de la CRF se concentreront sur la détermination des compositions chimiques exactes du BUHP qui empêchent le mieux la formation de ces coutures vulnérables. Les professeurs proposeront des recommandations pour trois types d'impression 3D : les couches d'impression, les couches de pulvérisation et un nouveau type d'impression par extrusion que la FIU est en train de breveter. Avoir une "liste d'ingrédients" spécifique pour le BUHP aidera également avec le fait que le béton est souvent d'origine locale et que sa composition chimique peut changer d'un endroit à l'autre.

La subvention a été obtenue avec le soutien des membres du Congrès.

"Il s'agit d'un investissement important du Corps d'armée envers l'Université internationale de Floride, qui nous aidera à maintenir notre état de préparation en matière de défense tout en faisant progresser l'innovation et en créant des emplois pour notre main-d'œuvre en Floride", a déclaré le représentant américain Mario Diaz-Balart, membre de premier plan du sous-comité des crédits de transport, de logement et de développement urbain de la Chambre des représentants des États-Unis.

La recherche intervient à un moment où le BUHP devient plus abordable et pratique à utiliser. Azizinamini estime qu'un mètre cube de matériau se vend à moins de 10 % du prix de sa première commercialisation. Les spécifications de conception des bâtiments autour de l'UPHC sont également en cours d'élaboration. Les recherches de la CRF visent à débloquer une nouvelle vague d'avancées autour de ce matériau de construction émergent.

"Je suis très fière de soutenir les solutions innovantes que la CRF développe, ce qui contribuera à rendre nos installations côtières plus résistantes", a déclaré la représentante américaine Debbie Wasserman Schultz, présidente du sous-comité de la construction militaire et des affaires des anciens combattants du House Appropriations Committee.