Évaluation des performances des biopolymères pour améliorer la rhéologie des matériaux à base de ciment pour les applications d'impression 3D

Description :
Doctorant : José Vidal Gonzalez Avina

Directeur de recherche : Ammar Yahia
Codirecteur de recherche : Alejandro Duranhr
Président de jury : À être confirmé

Résumé : L’impression 3D de béton constitue une avancée technologique majeure, exigeant des formulations dotées de propriétés rhéologiques optimisées afin de garantir à la fois l’ouvrabilité, la structuration du matériau et la rétention de forme. Dans ce contexte, les biopolymères se révèlent être des adjuvants innovants et durables, représentant une alternative prometteuse aux additifs conventionnels grâce à leur caractère renouvelable, non toxique, biodégradable et à faible impact environnemental. L’étude s’est structurée en quatre phases complémentaires :

1) Évaluation des biopolymères en tant que modificateurs de viscosité, en analysant leurs effets sur la rhéologie, le ressuage, la cinétique d’hydratation et la résistance mécanique, selon leur nature, leur dosage et la méthode de préparation.

2) Analyse des synergies entre biopolymères et superplastifiants, et de leur influence sur des propriétés clés telles que la structuration, la stabilité, la viscosité, le seuil d’écoulement et la cinétique d’hydratation.

3) Validation de l’imprimabilité à petite échelle, à travers l’impression d’éléments cylindriques creux, en lien avec des paramètres essentiels tels que la thixotropie, la constructibilité, l’extrudabilité et la viscosité plastique.

4) Évaluation à grande échelle, visant à établir les liens entre formulation, comportement viscoplastique, structuration et rupture de structure, avec l’impression d’éléments structuraux permettant de valide.