Résumé: Concerned about the environmental and economic impact, composite materials are increasingly used in the construction sector. Indeed, the use of plant fibers as reinforcement in construction materials have been the subject of several researches in recent years; the main motivation is the weight gain combined with high mechanical characteristics. The objective of this research concerns the study of the physicomechanical properties of composite materials with cement and clay matrices reinforced with Alfa and Diss fibers with dimensions ranging from 2 to 8 cm. This involves evaluating the performance of these materials according to the formulation, for a volume ratio (Alfa or Diss / Matrix fibers equal to 4), using dry fibers and pre-wetted fibers. The study of the mechanical properties showed a drop of the performance for both compression and bending strength compared to the reference material without adding fibers (cement or clay paste). It should be noted that the best mechanical performance is obtained for the case of composites materials with cementitious matrix with pre-wetted fibers. On the other hand, in the case of composites with clayey matrices, pre-wetting does not improve the mechanical characteristics. It is also noted that the best dimensions of fibers which improve the mechanical characteristics in bending are generally 6 cm for composites with a clay matrix and between 2 and 4 cm for cementitious composites. In all cases, the fibers in composite materials with cement or clay matrix create a bridging effect, making it possible to limit the progression of cracks during loading. This phenomenon gives to the various composite materials a ductile behavior.

Résumé: The use of natural fibers in clay matrices is a reinforcement technique used for centuries in construction. Natural fibers incorporated into cement matrices require various specific treatments to overcome the problem of incompatibility between natural fibers and cement paste, due to the sugars contained in the plant. This article is focused on optimization the dimensions of diss and alfa fibers in clay matrices based on mechanical properties. For this, we used fibers of these materials with dimensions of 4, 6 and 8 cm. The three-point bending and compression tests with measurement of deformations have shown that the composites have a very ductile behavior, due to the presence of natural fibers which really play the role of reinforcement for the composite, while the pure clay paste exhibits low resistance and fragile behavior. The dimensions of the fibers have a great influence on the mechanical behavior of the clay matrix composites, and it has been found that the fibers give the best flexural strengths between 6 and 8 cm, and that the compression increases considerably without damage to stresses around 12 MPa, this is due to the great capacity of the fibers to take up the lateral tensile stresses in composites.

Résumé: Les fibres végétales naturelles interagissent mal avec le ciment, à cause de la présence du sucre et des composants hydrosolubles, ce qui n’est pas le cas avec l’argile. Pour pallier à ce problème d’incompatibilité entre les fibres naturelles et le ciment, il a été loisible de procéder à l’ébullition des fibres, afin de réduire voire même éliminer les composants qui causent en général le retard de prise et la perte de résistance. L’objectif de cette recherche est d’élaborer des composites cimentaires à base de fibres naturelles locales de Diss de la région de Souk-Ahras ville de l’Est de l’Algérie, dans le but d’améliorer leur résistance à la traction par flexion, caractéristique importante dans les constructions soumises aux charges horizontales.

Résumé: L’utilisation des fibres naturelles dans des matrices cimentaires et argileuses est une technique de renforcement utilisée depuis des siècles dans les constructions. Les fibres naturelles incorporées dans des matrices cimentaires nécessitent divers traitements spécifiques pour pallier au problème d’incompatibilité entre les fibres naturelles et la pâte de ciment, à cause des sucres renfermés dans la plante. Nous avons pour cet effet, procédé à l’utilisation de ces fibres traitées dans des matrices cimentaires et argileuses en utilisant des fibres de différentes dimensions. Les essais de flexion trois points et de compression avec mesure des déformations ont montré que les composites à matrice cimentaire ont donné des résistances plus importantes que celles à matrice argileuse, à cause de la plus forte résistance de la pâte de ciment par rapport à la pâte d’argile. Les fibres d'Alfa, de Diss et de Palmier utilisées dans la présente thèse ont une résistance à la traction assez importante, elles limitent la progression des fissures et retardent la rupture. La résistance à la traction par flexion des matériaux composites cimentaires à base de Diss donne une résistance supérieure à celle d‘Alfa et du Palmier, du fait que les fibres de Diss contiennent des épines qui offrent une bonne adhérence entre les fibres et la matrice et une résistance à la traction la plus élevée.

Résumé: The use of natural fibers in cementitious matrixes has an incompatibility, which results considerable retardation of setting and very low resistances during the composite tests with natural crushed Diss, despite the fact that the fibres have considerable tensile strengths, because of the sugars and water-soluble components contained in natural plants. To improve the fibres contribution in cementitious composites, we have carried out a treatment by boiling the fibres of Diss to extract the substances responsible for the bad connection between fibres and the cement paste. This phenomenon of incompatibility disappears with the use of clay matrix or lime, which allows to use the fibers without any treatment. We were able to determine the mechanical behavior of composites in flexion and compression by measuring stresses and deformations. Through our extensive experimental program on natural fiber composites in different matrixes (cement and clay) and different sizes that can range from 2 to 8 cm, we found: 1 °) The best resistance in bending and compression are generally reached for the composites with fibers having the dimensions between 4 and 6 cm. 2 °) The best bending strengths are achieved for composites with cementitious matrixes, because of the good adhesion of the fibers to the matrix. 3) The best compressive strengths are achieved for clay matrix composites, which are due to the good compressibility of the clay. 4) The fibers composites of Diss and alfa presented behaviors very ductile as well in flexion as in compression, contrary to the pure binder paste which have a britlle behavior. 5) The composites obtained have a veryv low density, which makes it possible to classify them as lightweight materials and have a very ductile behavior, which suggests to use these materials as filling in the seismic zones.

Résumé: L’utilisation des fibres naturelles dans des matrices argileuses est une technique de renforcement utilisée depuis des siècles dans les constructions. Les fibres naturelles incorporées dans des matrices cimentaires nécessitent divers traitements spécifiques pour pallier au problème d’incompatibilité entre les fibres naturelles et la pâte de ciment, à cause des sucres renfermés dans la plante. Nous avons pour cet effet, procédé à l’utilisation de ces fibres dans des matrices argileuses pour étudier l’effet l’incompatibilité fibres-matrices. Les essais de flexion trois points et de compression avec mesure des déformations ont montré que les composites ont un comportement très ductile, dû à la présence des fibres naturelles qui jouent réellement le rôle de renfort pour le composite, alors que la pâte d’argile pure présente de faibles résistances et un comportement fragile. Les dimensions des fibres ont une grande influence sur le comportement mécanique des composites à matrice argileuse, et on a trouvé que les fibres donnent les meilleures résistances à la flexion entre 6 et 8 cm, et que la compression augmente de façon considérable sans endommagement à des contraintes qui avoisinent les 12 MPa, ceci est du à la grande capacité des fibres de reprendre les efforts latéraux de traction dans les composites.

Résumé: La performance de vibration des poutres sandwichs avec un noyau nid d'abeille hexagonal en aramide a été étudiée dans cet article. Une analyse modale expérimentale et numérique comparative de poutre sandwich en configuration encastré-libre a été utilisée pour prédire leurs caractéristiques de vibration (c'est-à-dire leurs fréquences propres et leurs formes de mode). La très bonne concordance entre les résultats montre que le modèle numérique est adéquat. De plus, il a été constaté que le paramètre de fréquence avait une sensibilité aux différents paramètres géométriques, à savoir la hauteur du cœur. Le résultat montre que le changement de hauteur du cœur a un impact plus important sur les fréquences propres de la poutre sandwich en nid d'abeille.

Résumé: Les fibres de diss sont utilisées pour renforcer à l’état brut les murs en argile dans les constructions anciennes. C’est une plante très répandue en Afrique du Nord Méditerranéenne et s’étend à une centaine de kilomètres à l’intérieur du pays. On la trouve dans certaines région de la France comme les Alpes-Maritimes, le Var, l’Hérault et en Corse du Sud. Le diss a une résistance à la traction de 100 MPa, une structure très épineuse et se compose essentiellement de Sicile à l’état amorphe. Son utilisation à l’état naturel dans des matrices cimentaires présente une incompatibilité, qui se traduit par un retard de prise et un retard dans le durcissement du composite, ce qui conduit à des faibles résistances. Pour cela un traitement hydrothermique est nécessaire pour éliminer les substances hydrosolubles causes de ces pertes de résistance. Nous nous sommes intéressé dans cette étude à l’influence des dimensions des fibres de diss dans les composites à matrice cimentaire et argileuse. Nous avons pour cela considéré des fibres variant de 4, 6 et 8 cm de longueur. On a trouvé que les fibres de diss de 4 à 6 cm présentent en général des résistances en flexion et en compression les plus importantes, et ce pour les différentes matrices considérées. Nous avons ainsi pu déterminer le comportement mécanique des composites en flexion et compression par la mesure des contraintes et déformations. Les composites ainsi obtenus présentent aussi un comportement très ductile, qui permet leur utilisation dans les remplissages soumis aux actions horizontales.