L'attaque sulfatique externe (ASE) est l'une des principales préoccupations concernant la durabilité des matériaux cimentaires soumis à des sulfates environnementaux. L'ASE est généralement accompagnée d'autres actions agressives, telles que les chlorures et la lixiviation, dans l'environnement naturel, ce qui entraine des endommagements plus complexes que ceux d'une seule ASE. Ce travail a pour but d'étudier les mécanismes d'endommagement des matériaux cimentaires sous l'effet de l'ESA avec et sans les actions combinées, et de proposer des modèles scientifiques pour les applications d'ingénierie. Dans cette étude, les échantillons de poudre préparés à partir de pâte de ciment ont été immergés dans différentes solutions de sulphate, et la teneur en ettringite (AFt) a ensuite été quantifiée à un temps d'exposition donné pour étudier la cinétique de formation de l'ettringite. Ensuite, des échantillons de tranches de 2mm d'épaisseur ont été exposés à différentes solutions de sulphate, et les évolutions de la teneur en AFt, de la structure des pores, de la diffusivité de la vapeur et de l'expansion du matériau ont été mesurées pour étudier le processus de cristallisation de l'AFt dans les pores et son effet sur les propriétés de transport et l'expansion du matériau. Enfin, des échantillons de disque ont été immergés into différentes solutions de sulphate, et les profils de sulphate, le transfert de masse et la caractéristique de fissuration ont été examinés à différents temps d'exposition pour étudier l'endommagement de matériaux cimentaires sous ESA. A l'aide des résultats expérimentaux, un modèle chimio-poromécanique a été proposé pour prédire les endommagements causés par l'action combinée de l'ESA et des chlorures, et un modèle de taux d'écaillage pour prédire l'écaillage du matériaux cimentaires sous l'action combinée de l'ESA et de la lixiviation.Les résultats clés de cette étude sont les suivants. (1) Pour la production de l'AFt, une concentration élevée de sulphate et le DEF l'accélèrent mais les chlorures la ralentissent. Une relation exponentielle entre le taux de formation d'AFt et sa sursaturation a été adoptée et l'ordre exponentiel a été ajusté à 1,90. (2) Les cristaux d'AFt formés dans les micropores (5-40nm) ferment puis rouvrent le col des pores de type "bouteille d'encre", ce qui entraine une réduction puis une augmentation de la diffusivité de la vapeur, respectivement. Les chlorures atténuent la cristallisation des pores mais le DEF l'accélère. (3) L'endommagement des matériaux cimentaires sous les actions combinées de l'ESA et de la lixiviation se présente sous forme de l'écaillage et le gypse s'est avéré être un product spécial dans ces actions combinées. Les chlorures et le DEF atténuent et accélèrent respectivement la pénétration des sulphates, l'expansion du matériau et la fissuration. (4) Les dilatations simulées de l'ESA par le modèle chimio-poromécanique montrent un bon concord avec les mesures expérimentales. Ce modèle interprète les effets des concentrations en chlorures et sulphates sur le taux d'expansion de l'ESA comme la variation de la sursaturation en AFt et de la pression de cristallisation. (5) A travers le modèle de taux d'écaillage, une relation proportionnelle entre la profondeur d'écaillage et la racine carrée du temps d'exposition est prédite et validée par les mesures de la profondeur de fissuration. Une analyse paramétrique montre l'impact primordial de la teneur en aluminate et de la diffusivité du sulphate sur le taux d'endommagement. Le modèle donne des prédictions conservatrices, mais ses résultats sont néanmoins utiles pour le dimensionnement de durabilité en ingénierie