Ce travail de thèse porte sur l'étude du renforcement par «soil-mixing» des plateformes ferroviaires en France. Cette recherche, à dominante expérimentale, s'appuie sur une approche du type modélisation physique. Deux cas d'études ont été abordés, la dégradation du frottement à l'interface sol-colonne et le comportement mécanique du matériau « soil-mix » à jeune âge sous l'effet de chargements cycliques. En ce qui concerne l'étude du comportement de l'interface entre la colonne en «soil-mix» et le sol environnant, on a développé un essai de chargement d'un tronçon modèle de colonne instrumenté de capteurs de forces, dans un massif de limon reconstitué. L'objectif principal a été d'évaluer le frottement latéral unitaire le long de ce tronçon de « soil-mix », sous chargements monotones et cycliques. On s'est intéressé, plus particulièrement, à l'évolution du frottement latéral sous chargement cyclique à déplacement contrôlé à grand nombre de cycles (100 000 cycles). Le programme d'essais a permis de mettre en évidence l'influence des paramètres principaux du problème comme l'amplitude du déplacement cyclique, la contrainte verticale appliquée au massif, le sens de chargement. Les résultats obtenus montrent une bonne cohérence avec les résultats de la littérature dans le cas de l'interface entre un pieu métallique et un massif de sable. Dans un second temps, on s'est intéressé à l'effet des chargements cycliques sur le comportement du matériau «soi-mix» pendant les premières heures de prise après la réalisation des colonnes. Ce cas d'étude s'inscrit dans le contexte ferroviaire pour lequel une des contraintes principales est d'assurer la continuité du trafic ferroviaire. Des essais sur un modèle physique simplifié ont permis d'étudier le comportement mécanique du matériau «soil-mix» à 2h, 4h, 6h, 8h, 12h et 24 h après la mise en place du soil mix et après avoir subi un chargement cyclique de 2000 cycles. On a pu montrer que le chargement cyclique ne provoque pas de dégradation du matériau «soil-mix». Au contraire, on observe un accroissement de la résistance à la compression simple d'autant plus fort que le matériau est chargé rapidement après la mise en place du soil mix / The present work deals with the behaviour of soil-mix columns used to reinforce railway platforms in France. This research, mainly experimental, is based on a physical modelling approach. Two case studies have been conducted, the degradation of the local friction mobilized at the interface soil-column and the mechanical behaviour of the material “soil-mix” at young age under cyclic loading. Concerning the degradation of the local friction mobilized at the interface soil-column, an experimental program on a physical model has been carried out. A model of a column slice instrumented with load sensors within a mass of reconstituted silt has been developped. The main objective was to evaluate the local skin friction mobilized along the soil-mix column under monotonic and cyclic loading. The main point of interest was the evolution of skin friction under large number of cycles (100 000 cycles). The experimental program highlighted the influence of key parameters such as the cyclic displacement amplitude, the vertical stress applied to the soil sample, the loading direction. The results obtained show a good consistency with the results of the literature on steel piles in sand. In a second step, we studied the effect of cyclic loading on the behaviour of the material “soil-mix” during the first hours after the realization of the columns. This case is directly related to the railway context in which the constraint of traffic continuity is one strong request of SNCF. Tests on a simplified physical model have been carried out in order to study the mechanical behaviour of the material "soil mix" at 2h, 4h, 6h, 8h, 12h and 24 h after realization of the column and after 2000 loading cycles. It has been shown that the cyclic loading does not cause degradation of the "soil-mix" material. On the contrary, there is an increase of the unconfined compression strength, the higher as the column is loaded rapidly after its realization

Les mélanges de polymères sont fréquemment formulés en vue d'atteindre un compromis de propriétés bien spécifique. C'est notamment le cas dans les bandes de roulement d'un pneumatique, dans lesquelles l'utilisation de plusieurs élastomères permet de régler le comportement dissipatif du matériau, propriété clé au regard des performances d'adhérence et de résistance au roulement. Pour améliorer la rigidité et la tenue mécanique de la gomme, des particules minérales sont également ajoutées aux formulations de la bande de roulement, telles que la silice hautement dispersible qui permet d'améliorer les propriétés de résistance au roulement sans compromettre les propriétés d'adhérence et d'usure. Dans ce contexte, la problématique de ce travail de thèse est d'identifier les leviers permettant de modifier la localisation des charges dans un mélange d'élastomères, puis d'en comprendre l'impact sur les propriétés viscoélastiques et de renfort. La première partie s'attache donc à comprendre quels sont les paramètres influant sur la localisation de la charge dans des mélanges d'élastomères immiscible. Pour cela, l'effet des interactions entre constituants est étudié en modifiant l'état de surface de la charge, la nature de la charge ou encore la nature des élastomères. Puis l'incidence des effets cinétiques est analysée en faisant varier le ratio de viscosité des élastomères, ainsi que la procédure de mise en œuvre des mélanges. Grâce au développement d'une technique innovante en microscopie électronique permettant une caractérisation précise des morphologies de mélanges fortement chargés, le rôle dominant des interactions charge/élastomère sur la localisation finale des particules est mis en évidence dans le cas où charges et élastomères sont introduits simultanément lors du mélange, indépendamment des niveaux de viscosité des phases. Les effets cinétiques ont quant à eux un rôle essentiel sur les morphologies lorsque la silice est spécifiquement prémélangée à l'une des phases. Puis dans la seconde partie de ce travail, nous nous sommes intéressés à l'impact des différentes morphologies obtenues sur les propriétés dissipatives et de renfort des matériaux. Les propriétés viscoélastiques dans le domaine linéaire des mélanges sont tout d'abord analysées. Une relation directe est établie entre la localisation de la charge entre les phases et les propriétés dissipatives et de renfort des matériaux proche de Tg. A plus hautes températures, l'état de dispersion des charges apparaît comme étant un paramètre clé sur les propriétés de renfort. Enfin, l'étude des propriétés mécaniques à plus hautes déformations (effet Payne et tests de traction) montrent une incidence de la localisation de la charge ainsi que de son état de dispersion lorsque des interactions fortes sont considérées. Ce travail a donc permis de mettre en évidence des critères de sélection des interactions et niveaux de viscosités dans des mélanges d'élastomères chargés pour contrôler la localisation des charges, et par extension modifier les propriétés dissipative et de renfort de ces mêmes matériaux / The tradeoff in tread properties is notably controlled by the dependence in frequency of rubber dissipation: a high dissipation of energy improves wet grip at high frequencies, while it may increase rolling resistance at low frequencies. Using silica instead of carbon black has enabled an improvement of this tradeoff, but the physical mechanisms responsible of these properties are still under discussion. Besides, using polymer blends is a well-known technique to obtain materials with tailored properties, allowing for example the tuning of dissipation range and mechanical properties. These unique properties depend not only on the miscibility state of rubbers, but also on rubber phase morphology and particles distribution between phases. In this context, the issue of this work is to understand which parameters enable the modification of filler location between phases, and then to identify the impact of the various morphologies on the viscoelastic and reinforcement properties. We first study the impact of fillers on blends structuration by first varying interactions parameters between the three components (polymer A, polymer B, silica) to obtain various morphologies. It also has been shown that final blends morphologies depend also on rheological parameters. Thus the impact of process and rubber viscosities is studied, in an attempt to decorrelate the influence of rheology and interactions on blend structuration. To study reinforced rubber blends morphologies, a new microscopy technique has been developed to obtain a very clear viewing of silica in the different rubber phases. Then, the blends viscoelastic properties in the linear regime are investigated. Close to Tg, a direct relationship between filler location and dissipative and reinforcement properties is established. At higher temperatures, the filler state of dispersion appears to be a key parameter on reinforcement properties. Finally, the investigation of blends mechanical properties at larger deformations shows and impact of filler location but also filler dispersion when strong interactions are involved. Thanks to the different tools developed, we define criteria to control filler location in immiscible rubber blends, which enables a modification of their dissipative and mechanical properties

Les ouvrages en béton situés dans un milieu marin ou fluvial peuvent être soumis à plusieurs types de dégradation. Pour réparer ces ouvrages, il existe plusieurs techniques, mais la majorité des interventions doit être réalisée sur un ouvrage préalablement asséché, ce qui n’est pas toujours possible. Il existe d’autres techniques mais celles-ci sont onéreuses.Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés pour les travaux de réparation mais très peu de travaux ont été réalisés pour une application en ambiance fortement humide. L’objectif principal de la thèse est de mettre au point une technique de réparation par collage des matériaux composites dans un milieu marin et fluvial. Deux campagnes expérimentales ont été menées, la première consiste à mettre en œuvre des matériaux composites sur deux quais en béton armé situés en milieu marin et fluvial. Les composites (tissus et lamelles) ont été appliqués sur 2 zones différentes : zone non immergée et zone de marnage.Suite à la faisabilité de la mise en œuvre, des essais d’arrachement ont été effectués pour évaluer l’efficacité et la durabilité du collage. L’étude a montré que les matériaux composites peuvent être utilisés dans un environnement agressif malgré la diminution de leurs résistances liée à ces milieux. La deuxième campagne a consisté à étudier la résistance des poutres renforcées face à un environnement agressif. 9 poutres en béton armé renforcées ou pas ont été mises en place le long d’un quai situé en milieu marin dans la zone de marnage pendant 12 mois. Elles sont ensuite testées en flexion 4 points. Les résultats ont été comparés à 9 autres poutres stockées en laboratoire. Ces essais ont montré que le renforcement au moyen de lamelles et de joncs composites augmentaient la charge à la rupture pour les deux séries de poutres. De plus, la charge à la rupture est plus importante pour les poutres renforcées avec les joncs. L‘effet du vieillissement accéléré sur les propriétés physico-chimiques des composites situés en milieu marin a également été étudié. / Concrete structures in a marine or river environment can be subjected to many types of deterioration. Several techniques can be used in order to repair these structures, but the majority of the interventions need to be carried out on structures under dry conditions; which may not always be possible. There are other techniques, but they are expensive. Composite materials have been increasingly used for structural repair, but little work has been done for an application in a highly humid environment. The main objective of this thesis is to develop a FRP (Fibre reinforced polymer) application technique in marine and river environments. Two experimental campaigns were carried out; the first one consisted in applying FRP on two concrete quay walls in the marine and river environments. The FRP sheets and laminates were applied in 2 different zones: atmospheric and tidal zones. Following the feasibility of the application, pull-off tests were conducted in order to assess the effectiveness and durability of the repair. The results showed that the composite materials can be used in an aggressive environment despite the strength reduction when exposed to this environment.The second experimental campaign was to study the strength of reinforced beams in an aggressive environment. 9 reinforced concrete beams strengthened with FRP or not, had been put along a quay wall in a tidal zone within 12 months. They were then tested in a 4-point bending configuration and results were compared with the other 9 beams stocked at the laboratory. An increase in ultimate strength was observed for beams strengthened with FRP laminates and FRP rods for both series. In addition, the ultimate strength is higher for beams reinforced with FRP rods. The effect of accelerated ageing on the physico-chemical properties of composites in the marine environment was also investigated.

Le renforcement des populations naturelles exploitées par des individus captifs est rarement évalué, bien qu'il puisse induire des modifications notables sur la population naturelle à de nombreux niveaux : démographie, comportement, morphologie, génétique, pathogènes. Ce travail de thèse concerne les introductions de canards colverts Anas platyrhynchos réalisées à des fins cynégétiques. Cette pratique est très répandue en Europe, depuis plus de trente ans. Du fait de leur domestication en élevage, les canards lâchés subissent une mortalité naturelle très forte comparée aux oiseaux sauvages, à laquelle s'ajoute une plus grande vulnérabilité à la chasse. Une différenciation génétique marquée permet de discriminer les oiseaux lâchés de leurs congénères sauvages. Des croisements entre les deux groupes sont détectés, mais l'introgression reste limitée. Globalement, la contribution démographique et génétique des individus d'élevage à la population sauvage est faible, même si une modification morphologique attribuable aux lâchers a été constatée dans la population sauvage en trente ans. Les conséquences écologiques pour la population réceptrice semblent donc limitées, mais une vigilance continue doit s'exercer concernant la diffusion de pathogènes (forte prévalence occasionnelle de virus Influenza A dans les élevages) et les risques génétiques associés au renforcement sur le long terme. / The consequences of releasing captive-reared game animals into the wild have received little attention, despite their potential impact for receiving populations in terms of demography, behaviour, morphometrics, genetics and pathogens. The present study considers Mallards Anas platyrhynchos released for hunting purposes, an increasing practice in Europe over the last 30 years. Because of domestication process in game farm facilities, our study shows high natural mortality of these ducks once released compared to wild Mallards, in addition to high vulnerability to hunting. A clear genetic differentiation allows discrimination of released and wild Mallards. Hybridization with wild Mallards exists, but did not result into significant introgression. Generally, genetic as well as demographic contributions of captive-bred birds to the natural population were low, but a morphological modification associated with releases was recorded over 30 years in natural population. Ecological consequences of the releases for the wild population seem to be limited, but caution should be maintained on the possible transmission of pathogens (occasionally high prevalence of avian Influenza A in some breeding facilities) and the genetic risks associated with long-term releases.

Il est généralement admis que la végétation peut stabiliser les pentes naturelles et artificielles contre les glissements de terrain superficiel. Par rapport au rôle mécanique, les racines renforcent le sol d'une pente en fournissant une cohésion additionnelle (cr). La quantification des cr est une étape essentielle pour évaluer la stabilité des pentes, quantifiée par le facteur de sécurité (FoS, défini par le ratio entre les forces de la résistance et les forces motrices sur une pente). La plupart des modèles prédictifs de cr existants ne prennent pas en compte la dynamique racinaire à l'échelle spatiale et temporelle qui peut conduire à une hétérogénéité de renforcement des racines. Ainsi, cette thèse vise à caractériser, quantifier et modéliser la répartition spatiale et temporelle de la dynamique racinaire ainsi que son impact sur la cr estimée. La distribution, croissance et mortalité racinaire ont été échantillonnées à l'aide de monolithes et de rhizotrons à deux altitudes dans des forêts mixtes et naturellement régénérées dans les Alpes françaises, composées d'îlots et de trouées. Avec les méthodes de modélisation statistique, une série de facteurs abiotiques et biotiques affectant la dynamique racinaire ont été étudiés. Pour quantifier les cr, une méta-analyse a été effectuée et les divers algorithmes de modélisation ont été employés et leurs résultats comparés. Cette étude a montré que: (i) dans un écosystème à espèces mixtes, la densité racinaire influence davantage les cr que les propriétés de la qualité racinaire; (ii) tous les facteurs abiotiques (altitude, paysage écologique, profondeur du sol et mois) peuvent faire varier la densité racinaire selon des conditions différentes du sol ; (iii) lors de l'observation de 1,5 ans à l'aide de rhizotrons, le cr augmente continuellement, rapidement dans la saison active et lentement pendant la saison dormante, mais cette augmentation est dépendante de la profondeur du sol, de l'altitude et du patch écologique ; (iv) malgré le fait que les racines les plus fines (]0, 1] mm en diamètre) soient les plus actives dans le cycle de nutritions et de carbone (selon des publications précédentes), elles contribuent peu au renforcement mécanique de terrain. Cette étude a permis d'élargir et d'approfondir nos connaissances sur le rôle des racines dans l'éco-ingénierie. / It is largely recognized that vegetation can stabilize artificial and natural slopes against shallow landslides. Mechanically, plant roots reinforce soil on a slope by providing an additional cohesion (cr). Quantification of cr is a key step to estimate the stability of a given slope, usually quantified by the Factor of Safety (FoS, defined as the ratio between resisting forces and the driving forces on a slope). Most existing cr predictive models do not take into consideration spatial and temporal root dynamics which result in heterogeneous root reinforcement along a vegetated slope. Therefore, this thesis aims to characterize, quantify and model the spatial and temporal patterns in root dynamics and their impact on the estimation of cr. Root distribution, growth and mortality were measured using monoliths and rhizotrons installed at two altitudes in naturally regenerated mixed forests in the French Alps. These forests are composed of trees growing in groups (tree islands) with large gaps between the islands. Using statistical modeling approaches, abiotic and biotic factors affecting root dynamics were investigated. For quantifying cr, a meta-analysis was performed and different modeling algorithms were employed and results compared. Based on these studies, the following conclusions were made: (i) in a mixed, mature forest ecosystem root density influenced cr more than root mechanical properties; (ii) all abiotic factors (altitude, type of vegetation patch, soil depth and month) significantly affected root quantity to different degrees, depending on soil conditions; (iii) during the 1.5 years' observations in rhizotron, cr increased rapidly during the growing season and more slowly in the dormant season but the increment increase was largely dependent on soil depth, altitude and vegetation patch. (iv) The finest roots (]0, 1] mm in diameter), which are considered the most important for nutrient and carbon cycling, contributed little to mechanical reinforcement of the soil. Results are discussed with regard to ecological engineering strategies for unstable slopes.

L’objectif de ce travail était d’améliorer la prévention de la chute des séniors en améliorant la détection des personnes à risque et les outils d’évaluation du contrôle postural ainsi qu’en utilisant un programme de réhabilitation par électrostimulation. Afin de répondre à ces trois objectifs, trois parties ont été développées :Le but de la partie I était d’apporter des outils permettant une meilleure détection des personnes à risque à travers l’identification de facteurs responsables d’un déclin du contrôle postural. Nous avons pu établir lors de trois études que (i) les personnes consommant cinq médicaments et plus par jour présentent un risque accru des troubles de la cognition et de la mobilité, (ii) les chuteurs fracturés ont un déficit de stabilisation après le passage d’obstacle et (iii) les chuteurs fracturés réduisent moins leur vitesse de marche lors de la double tâche. Dans la partie II nous avons évalué pour la première fois le freinage du centre de masse, paramètre corrélé à la qualité du contrôle postural, avec une technique d’analyse cinématique. Il a été mis en évidence que l’analyse sur plateforme de force, habituellement utilisée, présente une plus grande variabilité et conduit à une sous-estimation de l’indice de freinage, en comparaison à cette nouvelle méthode d’analyse. Dans la partie III nous avons testé l’efficacité d’un programme d’électrostimulation des muscles mobilisateurs de la cheville sur les facteurs de risque de chute. Cet entrainement a permis d’augmenter la force des muscles et bien que la réhabilitation d’autres muscles semble nécessaire afin d’améliorer la marche, le programme a réhabilité efficacement les performances d'équilibre / The objective of this work was to improve the prevention of falls in seniors by (i) improving the detection of people at risk, (ii) providing new tools for assessing postural control and (iii) studying the effects of rehabilitation program by electrostimulation on the markers of the risk of falling. In order to meet these three objectives, three parts were developed:The aim of Part I was to provide tools for better detection of persons at risk of falls or fractures through the identification of factors responsible for a decline in postural control. We have been able to establish through three studies that (i) elderly patients who take five or more drugs per day are at higher risk of cognitive and mobility impairments, (ii) subjects who undergo fractures have a stabilization deficit after obstacle crossing and (iii) fractured fallers reduce their walking speed less during dual-task walking.In Part II we evaluated for the first time the braking of the center of mass, a parameter correlated with the quality of the postural control, with a kinematic analysis technique. It has been demonstrated that the technic usually used, the force-plate analysis, presents greater variability and leads to an underestimation of the braking index in comparison with this new method of analysis.In Part III we tested the effectiveness of a training program by electrostimulation of the ankle plantar and dorsiflexors on the parameters related to the fall or its severity. This training increased the strenght, and probably the contraction speed of the ankle muscles. Although the rehabilitation of other muscles seems necessary to improve gait,the training program has rehabilitated dynamic balance.

Nous proposons une nouvelle approche pour l'apprentissage de représentation parcimonieuse, où le but est de limiter le nombre de caractéristiques sélectionnées \textbf{par donnée}, résultant en un modèle que nous appellerons \textit{Modèle de parcimonie locale pour la classification} --- \textit{Datum-Wise Sparse Classification} (DWSC) en anglais. Notre approche autorise le fait que les caractéristiques utilisées lors de la classification peuvent être différentes d'une donnée à une autre: une donnée facile à classifier le sera ainsi en ne considérant que quelques caractéristiques, tandis que plus de caractéristiques seront utilisées pour les données plus complexes. Au contraire des approches traditionnelles de régularisation qui essaient de trouver un équilibre entre performance et parcimonie au niveau de l'ensemble du jeu de données, notre motivation est de trouver cet équilibre au niveau des données individuelles, autorisant une parcimonie moyenne plus élevée, pour une performance équivalente. Ce type de parcimonie est intéressant pour plusieurs raisons~: premièrement, nous partons du principe que les explications les plus simples sont toujours préférables~; deuxièmement, pour la compréhension des données, une représentation parcimonieuse par donnée fournit une information par rapport à la structure sous-jacente de celles-ci~: typiquement, si un jeu de données provient de deux distributions disjointes, DWSC autorise le modèle à choisir automatiquement de ne prendre en compte que les caractéristiques de la distribution génératrice de chaque donnée considérée. / This thesis introduces a body of work on sequential models for classification. These models allow for a more flexible and general approach to classification tasks. Many tasks ultimately require the classification of some object, but cannot be handled with a single atomic classification step. This is the case for tasks where information is either not immediately available upfront, or where the act of accessing different aspects of the object being classified may present various costs (due to time, computational power, monetary cost, etc.). The goal of this thesis is to introduce a new method, which we call datum-wise classification, that is able to handle these more complex classifications tasks by modelling them as sequential processes.

Le contexte environnemental actuel contraint l’industrie automobile à trouver des solutions pour réduire les émissions de CO2 des véhicules. Une des voies développées consiste à alléger les véhicules en substituant les matériaux à densité élevée comme l’acier par des matériaux plus légers comme les composites. Parmi eux, les SMC (Sheet Molding Compound), généralement employés pour des applications semi-structurales, aspirent à des applications structurales, à condition d’améliorer leurs performances mécaniques (notamment en choc et en fatigue). Les SMC sont composés d’une phase polymère organique (réseau polyester ou vinylester associé à un additif anti-retrait), de charges inorganiques et de fibres de renfort. Cette étude s’est concentrée sur le rôle de la matrice (phase organique + charges) sur les propriétés à la rupture de formulations SMC à fibres de verre et fibres de carbone. Trois axes de recherche ont été développés : i) Analyse de l’existant en évaluant le rôle de l’additif anti-retrait et celui des charges sur les propriétés mécaniques de matrices SMC, ii) Renforcement de matrices SMC par l’utilisation de particules core-shell (CSR), iii) Evaluer le rôle de la matrice sur les SMC à partir des précédents résultats. Dans un premier temps, il a été montré que l’ajout d’un additif de type polystyrène, initialement immiscible dans une résine polyester, conduit à une diminution de la résistance au choc. L’impact de l’augmentation du taux d’un additif initialement miscible (polyester saturé ou polyacétate de vinyle) de faible Tg est gouverné par deux effets antagonistes : la présence de plus en plus importante d’une phase souple renforçante et le développement de microvides qui dégradent les propriétés mécaniques. Puis, l’effet des charges inorganiques a été analysé. Il a été montré que l’ajout de CaCO3 conduisait à une amélioration de la résistance à la propagation de fissure. La résistance à l’amorçage de fissure semble être liée au retrait de polymérisation. La diminution des propriétés à la rupture en présence de microsphères de verre a été démontrée. L’utilisation de charges alternatives a également été explorée. Dans un second temps, des matrices vinylester ont été renforcées par des particules core-shell, qui ont démontré leur efficacité en augmentant considérablement la résistance au choc et la ténacité des systèmes. Des analyses microscopiques ont permis d’identifier des mécanismes de renforcement. Enfin, le rôle de la matrice sur les SMC a été évalué. Ainsi, une augmentation du taux d’additif dans les SMC renforce la matrice et modifie probablement la résistance de l’interface fibre-matrice, entraînant une augmentation de la résistance au choc. L’ajout CaCO3 dégrade cette propriété. De plus, celui-ci masque l’effet renforçant des particules core-shell. Enfin, sur composites à fibres de carbone sans CaCO3, l’ajout de particules CSR permet d’augmenter jusqu’à 20% leur résistance au choc et d’améliorer leur tenue en fatigue. / Because of the current environmental context, automotive industry has to find solutions to reduce CO2 emissions of vehicles. In order to address this issue, one of the possible ways concerns the reduction of the overall weight of cars by substituting heavy steel parts by lightweight composite materials. Among composite materials, Sheet Molding Compounds (SMCs) are used in cars (semi-structural parts) thanks to their low cost and low weight. Their use in structural applications is relevant, provided that their mechanical properties are improved (especially in impact and fatigue). These composites are generally constituted of a polymer matrix (unsaturated polyester or vinylester resin blended with an anti-shrinkage additive) reinforced by short fibers and mineral fillers. The aim of this work was to evaluate the role of the matrix on the mechanical properties of carbon fibers (FC-SMC) and glass fibers-based SMC composite (FV-SMC). Three points were developed : i) a study of existing SMC formulations by assessing the influence of low-profile additive and inorganic fillers on the matrices mechanical properties, ii) a study of the toughening of SMC matrices by adding core-shell rubbers particles (CSR), iii), from the previous results, a last part to assess the impact of the matrix on SMC mechanical properties. First, it was shown that adding a polystyrene (PS) low-shrinkage additive, initially immiscible with a polyester resin (before polymerization), leads to a reduction of Charpy impact resistance, because of PS domains which act as defects. When an initially miscible low-Tg additive is used (PVAc or saturated polyester SP), two antagonist effects were found. When the amount of PVAc or SP was increased, a competition between composition (the presence of a soft phase is more important) and morphology (larger microvoids are created, which lead to a drop of fracture toughness) controlled the evolution of mechanical properties. Then, it was shown that CaCO3 improved fracture toughness of materials. Crack initiation resistance seemed to be lied to polymerization shrinkage. Adding glass microspheres led to a drop of mechanical properties. Other types of fillers were also investigated. In a second part, vinylester matrices were blended with CSR particles. An important toughening was obtained in comparison to a standard SMC matrix. Toughening mechanisms like CSR cavitation, plastic deformation of the matrix or crack-bridging were identified with electronic microscopic observations. Finally, the role of the matrix on SMC was studied. Increasing the rate of saturated polyester (low-profile additive) in FC- SMC formulations led to a better Charpy impact resistance, because of the higher matrix toughness and a probable modification of the fiber/matrix adhesion. With CSR particles in FV-SMC, the presence of CaCO3 limited the toughening. On FC-SMC without fillers, CSR particles led to a better Charpy impact resistance and a better fatigue behavior.

L'objet de cette thèse a été le renforcement d'un copolyester thermoplastique par extrusion réactive au sein d'une extrudeuse bi-vis. L'objectif a été de faire réagir différents additifs avec les groupements réactifs du copolyester afin de créer et d'identifier de nouvelles structures moléculaires. Différentes stratégies ont été étudiées : l'ajout de polyetheramines de différentes masses molaires et différentes fonctionnalités, l'ajout de résines phénoliques dans différentes conditions, et le développement in situ lors de l'extrusion d'une phase thermodurcissable au sein de la matrice thermoplastique par des réactions époxy-amines / The goal of this thesis work was to reinforce a thermoplastic copolyester by reactive extrusion in a twin-screw extruder. The objective was to trigger chemical reactions between different additives and the reactive groups of the copolyester in order to create and identify new molecular structures. Several strategies were studied: the addition of polyetheramines presenting different molar masses and functionalities, the addition of phenolic resins in different conditions, and the in situ development during the extrusion process of a thermoset phase in the thermoplastic matrix by epoxide-amine reactions

Résumé confidentiel / Résumé confidentiel