Cette étude porte sur le comportement à l’impact et post-impact d’un composite 100% biosourcé, à fibres de lin et à matrice Polyamide 11. Une première étape a consisté à optimiser les paramètres de mise en oeuvre par thermocompression de ce composite. Deux types de tissus unidirectionnels de lin (A et B) ont été testés, ainsi que deux conditionnements de la résine PA11 : sous forme de film ou de poudre. Tout d’abord, les niveaux de température et de pression ont été optimisés sur un « premier set » de composites, élaborés à partir de lin A et de poudre de Polyamide 11. Ensuite, un « deuxième set » de composites a été étudié pour optimiser le choix des constituants. L’ensemble des composites fabriqués a été testé en traction, par DMA et par des mesures de taux de porosité. Il a été montré que la configuration optimale était obtenue avec le lin B et le Polyamide 11 sous forme de film, élaborée avec une température de 210°C et des paliers de pression de 25, 40 et 65 bars. Une analyse des endommagements créés en traction dans ce composite a été réalisée en couplant des observations par MEB et des enregistrements par émission acoustique. Il a ainsi été possible d’identifier quatre classes d’endommagement dans les composites [0]4 et [90]4, et cinq classes dans les composites [±45]s. Chacune de ces classes a été associée à une forme d'onde acoustique et à un type d’endommagement observé. La deuxième partie de ce travail a consisté à étudier l’influence d’un impact de 3,6J sur le comportement en traction et en compression de quatre séquences d’empilement : unidirectionnel [0]8, alterné [0/90]2s, sandwich [02/902]s et multidirectionnel [45/0/-45/90]s. Les grandeurs caractéristiques du comportement à l’impact ont tout d’abord été déterminées pour les quatre drapages.Les endommagements créés par l’impact ont été analysés par différentes techniques : observations visuelles,mesures topographiques, C-scan par ultrasons, et micro-tomographie. Les résultats ont montré que les configurations qui s’endommagent le moins à l’impact sont les drapages alterné et multidirectionnel. Les échantillons impactés ont ensuite été sollicités pour déterminer leurs propriétés post-impact, et les comparer aux résultats obtenus sur éprouvettes saines. Des essais de traction et de compression ont été réalisés sur cinq éprouvettes de chaque configuration. Lors de ces essais, les endommagements ont été suivis par émission acoustique, et les champs de déformation ont été mesurés par corrélation d’images. Les résultats ont montré que,grâce à la présence des plis à ±45°, le composite multidirectionnel présente les meilleures propriétés résiduelles.Enfin, un modèle post-impact a été mis en place, permettant, dans une première approche, en appliquant un module dégradé dans la zone impactée, de retrouver globalement les champs de déformations expérimentaux mesurés sur les différents drapages. / This PhD work deals with the impact and post-impact behavior of a fully bio-based composite made of flax fibresand Polyamide 11. The first goal was to optimize the hot press moulding parameters for manufacturing this composite. Two types of unidirectional flax fabrics (A and B) and two forms of Polyamide 11 (powder or film) were tested. At first, the pressure and temperature process values were optimized using a first set of composites made of flax A and Polyamide 11 in the form of powder. Then, an optimization of material components was conducted using a second set of composites. All the manufactured composites were tested by means of tensile tests, DMA and porosity measurements. Finally, an optimum configuration was determined: the composite flax B/PA 11 film manufactured with a temperature value of 210 °C and with gradual levels of pressure until 65 bars. Moreover, damage mechanisms were evaluated by acoustic emission and SEM observations during tensile tests. Four mechanisms were identified for the [0]4 and [90]4 composites and five for [±45]s composites. The second goal of this study was to study the effect of an impact of 3.6 J on the compression and tensile behaviors of four stacking sequences of this composite: unidirectional [0]8, alternated [0/90]2s, sandwich [02/902]s and multidirectional [45/0/- 45/90]s. The damage created by the impact in these four lay-ups was characterized thanks to different techniques: visual observations, topographic and C-scan measurements, and micro-tomography. It has been shown that the configurations with the smallest damage were the alternated and multidirectional composites. Then, impacted composites were tested by tensile and compressive loadings, and results were compared with the properties of non- impacted composites. Acoustic emission and digital image correlation were used to identify the damage and strain mechanisms of each type of composites. The results showed that, thanks to the presence of the ±45° plies, the multidirectional composite has the best post-impact behavior. Finally, a finite element model has been developed for simulating the post-impact behavior. As a first approach, a lower value of modulus has been implemented in the impacted area. It has allowed us to compare numerical and experimental strain fields for the different stacking sequences.

Afin de prolonger leur durée de vie et d'assurer la sécurité des usagers, les structures en béton peuvent nécessiter un renforcement au cours de leur durée de service. La technique de renforcement par collage externe, en surface, de composites renforcés de fibres de carbone, de verre ou d'aramide à l'aide de résines durcissant à température ambiante est largement employée pour son efficacité et sa facilité de mise oeuvre. Toutefois l'utilisation à la fois de fibres synthétiques et de matrices polymères produit un impact écologique non négligeable. L'objectif de ce travail de recherche est d'examiner la possibilité d'utiliser des fibres de lin pour le renforcement externe de structures en béton. Les propriétés mécaniques spécifiques et le bilan environnemental avantageux des fibres de lin en font une alternative intéressante aux fibres de verre. Cependant leur origine naturelle conduit à une plus grande variabilité des propriétés, à un comportement en traction non linéaire et une sensibilité accrue à l'humidité. Les principaux objectifs du travail de thèse portent ainsi sur la sélection des matériaux et la mise en oeuvre les plus adaptés, sur l'évaluation des performances du matériau et de son adhérence au support béton et sur une évaluation de la durabilité des propriétés du système. Dans une première partie expérimentale deux méthodes de mise en oeuvre du renfort à fibres de lin (stratification au contact et collage de lamelles rigides) sont développées et caractérisées. Des observations tomographies X confirment la bonne imprégnation des fibres et la cohésion des composites. Les essais de traction révèlent un comportement en traction bilinéaire comme décrit dans la littérature, avec des propriétés d'effort par largeur de bande comparables aux composites de renfort à fibres de verre. La caractérisation des interfaces composite/béton menée par tests de cisaillement à double recouvrement confirme une bonne adhérence qui se traduit par une rupture cohésive dans le substrat béton. La nature des fibres ne semble pas influencer le comportement de l'interface. Les systèmes de renforcement à fibres de lin sont donc capables de reprendre des efforts transmis par cisaillement de façon comparable aux matériaux de renfort à fibres de verre. Dans une deuxième partie des essais exploratoires de durabilité ont ensuite été menés pour vérifier la pérennité des propriétés de ces deux composites de renfort dans un environnement de service. Un vieillissement accéléré artificiel en enceinte climatique est mis en place tandis que des composites à fibres de lin stratifié au contact sont exposés pendant un an à l'environnement extérieur. Un second vieillissement hygrothermique à 70°C est mené pendant 4 semaines. Les dégradations des propriétés des composites à fibres de lin sont comparables à celles de certains composites de renfort à fibres de verre. Malgré la nature hydrophile des fibres de lin, les premiers essais ne montrent pas de dégradations des propriétés qui rendraient le composite impropre à une utilisation comme renfort extérieur de structures en béton / To extend their life and ensure the safety of users, concrete structures may need strengthening during their service life. The technique of strengthening by external bonding of composites carbon, glass or aramid composites using polymer that are cured at room temperature is widely used for its effectiveness and ease of implementation. Yet the uses of both synthetic fibers and polymer matrices have a significant environmental impact. The objective of this research is to examine the possibility of using flax fibers for the external strengthening of concrete structures. Their high specific mechanical properties and positive environmental balance make them an interesting alternative to the glass fibers. However, they also present a larger variability in properties, a non-linear tensile behavior and high sensitivity to humidity. The main objectives of this thesis involve the selection of the materials and the most suitable implementation, the evaluation of the materials’ performances and adherence to concrete support and a sustainability assessment of those properties. In a first experimental section, two methods of implementation of the flax fiber reinforcement are developed and characterized: by wet lay-up and by bonding of pre-hardened. Tomography observations confirm the good fiber impregnation and cohesion of the composites. The tensile tests show a bilinear tensile behavior as described in the literature, with stress per width at failure comparable to glass fibres strengthening systems. The characterization of composite/concrete interfaces is conducted by double overlap shear tests and confirms a good adhesion which results in concrete failure before the failure of the reinforcement system. The nature of the fibers does not appear to influence the shear behavior of the interface. For glass or flax wet lay-up systems, failure can occur with failure of the composite. Flax fiber reinforcement systems can take up the forces transmitted by shear in a manner comparable to glass composites. In the second part, sustainability tests were conducted to ensure the sustainability of the properties of these two composite reinforcements in a service environment. An artificial accelerated aging test in a climatic chamber is set up while wet lay-up flax fiber composites are exposed to the external environment during a year. A second hydrothermal aging test is conducted for 4 weeks at 70°C. The degradations of the properties of the flax composites are comparable to those of some glass reinforcement composites. Despite the hydrophilic nature of the flax fibers the first tests show no degradation of properties that would make the composite unsuitable for an external reinforcement of concrete structures