Des chercheurs du MIT annoncent une avancée majeure dans l'impression 3D pour la réparation des ponts

Une équipe dirigée par l'Université du Massachusetts à Amherst en collaboration avec des chercheurs du Département de génie mécanique du MIT (MechE) a déclaré que la pulvérisation à froid pourrait réduire le coût de réparation des infrastructures et réduire les perturbations de la circulation.

Ils ont testé cette technologie sur le « pont rouge » de Great Barrington, dans le Massachusetts, construit en 1949. Cette technique consiste à pulvériser des particules de poudre métallique à haute vitesse pour recouvrir des sections de poutres en acier des ponts. Des pulvérisations répétées créent plusieurs couches, restaurant l'épaisseur et les autres propriétés structurelles de la zone traitée.

Le MIT a déclaré que même si la méthode a été appliquée à d'autres grandes structures comme les sous-marins et les avions, c'est la première fois qu'elle est appliquée aux ponts.

Les ponts représentent un défi en raison de leur taille et du fait que l'imprimante 3D doit être amenée sur place.

Mais Simos Gerasimidis, professeur associé de génie civil et environnemental à l'Université du Massachusetts à Amherst, a déclaré : « Maintenant que nous avons terminé cette preuve de concept de réparation, nous voyons clairement la voie vers une solution beaucoup plus rapide, moins coûteuse, plus simple et moins invasive. À notre connaissance, c'est une première. Bien sûr, des travaux de R&D restent à développer, mais c'est une étape importante dans cette direction. »

Le procédé accélère la transformation de l'acier en poudre dans un gaz comprimé, puis le technicien utilise un applicateur pour pulvériser l'acier sur la poutre. Des pulvérisations répétées créent plusieurs couches, restaurant ainsi l'épaisseur et d'autres propriétés structurelles. (Image : MIT)

Le processus a fait appel à des méthodes de numérisation LiDAR 3D pour remplacer les évaluations visuelles. Cela permet aux chercheurs d'identifier précisément la corrosion, d'élaborer un plan de réparation numérique et de déposer le matériau uniquement là où cela est nécessaire.

« En combinant la numérisation avec un dépôt précis de matériaux, nous pouvons être très ciblés et dire : « nous allons imprimer ici, ici et ici, et nous allons donner à ce pont 10 ans de vie supplémentaires », ce qui est énorme », a déclaré Gerasimidis.

Il a ajouté que cette technique permet aux voitures de continuer à traverser pendant que le pont est pulvérisé, réduisant ainsi les perturbations de la circulation.

Le pont rouge sera démoli dans quelques années. Ensuite, l'équipe de l'UMass rapportera les poutres projetées en laboratoire et les testera. Elle mesurera l'adhérence de la poudre d'acier déposée à la structure sur le terrain par rapport à un environnement contrôlé en laboratoire. Elle pourra également observer si la corrosion s'est aggravée après la projection et déterminer ses propriétés de résistance mécanique.

Selon le Rapport 2025 sur les infrastructures américaines, environ 49 % des ponts américains sont en état « passable » et 6,8 % sont jugés « mauvais ». Le coût prévu de leur restauration dépasse 191 milliards de dollars, selon le MIT.

John Hart, professeur de la promotion 1922 au département de génie mécanique du MIT, a déclaré : « Il s'agit d'une collaboration formidable qui met à profit une technologie de pointe pour répondre à un besoin crucial d'infrastructures dans le Commonwealth et aux États-Unis. Je pense que nous n'en sommes qu'au début de la transformation numérique de l'inspection, de la réparation et de la maintenance des ponts, parmi de nombreux autres cas d'utilisation importants. »