Face à une pénurie croissante de main-d'œuvre dans le secteur de la construction urbaine, l'industrie a un besoin urgent de méthodes de construction plus efficaces et moins gourmandes en travail humain. Une équipe de recherche de la Faculté de design et d'ingénierie de l'Université nationale de Singapour a récemment réalisé des progrès dans le domaine de l'impression 3D du béton, démontrant avec succès la faisabilité de cette technologie pour la fabrication d'éléments structurels de bâtiments.
Cette recherche est co-dirigée par le Dr Du Hongjian et le professeur associé Pang Sze Dai du Département de génie civil et environnemental de l'Université nationale de Singapour, en collaboration avec l'entreprise de construction Woh Hup, avec le soutien de l'Autorité du bâtiment et de la construction de Singapour et du National Additive Manufacturing Innovation Cluster. L'équipe s'est concentrée sur la résolution de deux problèmes clés : la formulation de matériaux en béton adaptés à l'impression structurelle et les procédés de fabrication permettant une intégration avec les flux de travail de préfabrication et de construction sur site existants.
L'étude montre que les éléments structurels fabriqués grâce à une technologie d'impression 3D du béton optimisée peuvent répondre aux performances de charge requises tout en réduisant considérablement la quantité de matériaux utilisés. En éliminant le besoin de coffrages traditionnels, cette méthode évite les coûts élevés et les limitations associés à la fabrication des moules, améliorant ainsi la flexibilité de conception. Les évaluations du secteur indiquent que pour les éléments complexes, cette technologie peut permettre d'économiser plus de 40 % de main-d'œuvre, d'augmenter l'efficacité de la construction de plus de 60 % et de réduire la consommation de matériaux d'environ 30 %. 
L'équipe de recherche et ses partenaires ont achevé en août 2025 le premier projet d'impression sur site d'un élément structurel validé par l'Autorité du bâtiment et de la construction de Singapour, réalisant une économie de 50 % sur le temps de travail. Un deuxième essai sur site mené en janvier 2026 a ensuite permis de vérifier davantage l'applicabilité de cette technologie dans des conditions de chantier réelles. Le professeur associé Pang Sze Dai déclare : « L'innovation dans la construction doit démontrer sa valeur dans la pratique sur site. Une collaboration directe avec des partenaires industriels nous permet de tester la technologie dans des conditions de contraintes réelles et de bâtir la confiance nécessaire pour favoriser son adoption à grande échelle. »
Outre l'amélioration de l'efficacité de production, l'équipe s'est également engagée à réduire l'impact environnemental du béton imprimé en 3D. Les chercheurs ont développé un nouveau mélange de béton imprimable, dans lequel 60 % du ciment traditionnel est remplacé par de la poudre de verre recyclée. Les tests montrent que ce matériau peut être utilisé pour imprimer avec succès des éléments en taille réelle, avec une résistance à la compression dépassant 50 mégapascals, le rendant adapté à des applications structurelles. Comparé aux bétons imprimables traditionnels, ce mélange réduit la consommation d'énergie intrinsèque de 44 % et les émissions de CO₂ de 52 %, tout en offrant une meilleure imperméabilité et durabilité.
Ces progrès s'alignent sur la stratégie nationale de Singapour visant à transformer l'environnement bâti. La technologie d'impression 3D du béton soutient l'automatisation et l'amélioration de l'efficacité des ressources dans le secteur de la construction en réduisant la dépendance à la main-d'œuvre, en augmentant l'efficacité d'utilisation des matériaux et en intégrant des matériaux à faible teneur en carbone. Le travail de l'équipe montre qu'en intégrant l'innovation matérielle et les processus de construction numériques, le béton imprimé en 3D est susceptible de jouer un rôle plus important dans les applications structurelles.
Pour plus d'informations : Auteurs : Shin Hau Bong et al., Titre : « High-volume glass powder binder for low-carbon concrete additive manufacturing », Publié dans : Construction and Building Materials (2026).
