Grant: Research Tools and Instruments

La rhéologie du béton joue un rôle important pendant sa mise en ouvre et sa finition. Son contrôle peut représenter un défi en raison des exigences contradictoires, notamment une bonne fluidité pour faciliter son écoulement par pompage, mais également une cinétique de structuration et un temps de prise adaptés selon le type d'application. Les méthodes de contrôle basées sur l'incorporation d'ajouts cimentaires peuvent entraîner des formulations très riches en poudre et un facteur clinker très élevé, notamment dans le cas des applications comme l'impression 3D. Par ailleurs, le contrôle actif de la rhéologie (CAR), y compris le contrôle actif de la prise, est une technologie qui pourrait révolutionner le matériau béton et l'industrie de la construction. Les suspensions électrorhéologiques ont l'avantage d'avoir une réponse rapide (quelques millisecondes) pour passer d'un état liquide à un état solide ou vice-versa, et le phénomène est totalement réversible. Cette proposition concerne l'acquisition d'équipements qui seront intégrés au rhéomètre MCR 302, disponible au laboratoire de rhéologie et de fabrication additive du béton (RheoFAB) de l'UdS, afin de suivre l'évolution de la rhéologie des matrices magnétoscopiques incorporant des particules activées sous l'effet de champs électromagnétiques appliqués. L'approche de développement basée sur l'utilisation de particules électrorhéologiques, ainsi que la fonctionnalisation des liants alternatifs et des biopolymères à faible empreinte environnementale pour contrôler la rhéologie des matrices cimentaires grâce au système CAR, représente une innovation majeure dans le domaine des matériaux cimentaires, en particulier pour les matériaux destinés à une mise en place par impression 3D. L'impression 3D est une technologie émergente et innovante permettant de produire des éléments en béton et des structures directement à partir de modèles numériques avec un minimum d'intervention humaine. Elle offre une grande opportunité d'automatisation du processus de construction des géométries complexes et permet de réduire les délais et les coûts de construction, car le coffrage représente près de 40 % du coût total de construction des structures en béton. Ces recherches reçoivent le soutien de dix organisations partenaires, incluant les propriétaires d'ouvrages, les producteurs d'adjuvants, les producteurs de ciment, des firmes de génie-conseil et un producteur de granulats. La participation des organisations partenaires à ce projet les place à l'avant-garde des matériaux innovants et des techniques de construction avancées. Ces activités permettront d'améliorer la compétitivité de l'industrie de la construction et d'assurer un transfert de nouvelles connaissances ainsi que la formation de personnes hautement qualifiées avec de l'expertise en innovation technique pouvant être employée par plusieurs entreprises québécoises et canadiennes.