Travail de fin d'études / Projet de fin d'études : Potentialités de l'impression 3D pour la rénovation du patrimoine en béton

Abstract

Le patrimoine en béton du XXe siècle présente souvent des formes complexes et ornementées. Aujourd’hui, ces structures subissent des dégradations qui nécessitent des restaurations spécifiques. Les méthodes traditionnelles s’avèrent souvent coûteuses et complexes pour reproduire fidèlement ces éléments. Ce travail explore le potentiel de l’impression 3D, en béton et en polymère, comme alternative à la rénovation de ce patrimoine. La méthodologie adoptée combine la numérisation 3D d’éléments dégradés (utilisant la photogrammétrie, le LiDAR et le scanner laser), la modélisation 3D des parties manquantes, et une approche expérimentale comparant deux techniques de fabrication : l’impression en béton et le moulage à l’aide de coques imprimées en polymère. Des cas d’étude concrets, un chapiteau de colonne et la main d’une statue, ont servi de base à cette expérimentation. Les résultats mettent en évidence les avantages et limites de chaque méthode de numérisation en termes de précision et d’accessibilité. La comparaison des techniques de fabrication révèle que le moulage via impression polymère offre une meilleure qualité de surface et une capacité supérieure à gérer les formes complexes et les porte-à-faux, au prix d’un temps d’impression du moule plus long. L’impression béton, bien que rapide, est limitée par la taille des cordons et les contraintes liées à la gestion d’une pompe à débit continu, nécessitant le développement d’un script de post-traitement du G-code. Ce travail démontre que l’impression 3D, particulièrement via la fabrication de moules polymères, présente un potentiel significatif pour la restauration d’éléments patrimoniaux en béton, ouvrant de nouvelles perspectives pour la reproduction de géométries complexes tout en soulevant des questions sur l’intégration esthétique et la maîtrise technique requise.