Ce travail s’intéresse à une caractérisation à l’échelle locale de l’interphase ciment-granulat sain et dégradé thermiquement, puis, à terme, atteint de la pathologie de Réaction Sulfatique Interne (RSI). Cette caractérisation est réalisée à partir de plusieurs essais mécaniques associés à des mesures d’expansion et à des observations au microscope électronique à balayage (MEB). Les échantillons de forme parallélépipédique, dits composites, sont constitués d’une pâte de ciment liée à un granulat siliceux. La forme de ces échantillons permet de rendre plus accessible l’étude du comportement mécanique de l’interphase. Deux sens de coulage ont été effectués (horizontal et vertical). Dans une enceinte climatique permettant de réguler l’humidité relative proche de 100%, un cycle thermique a été appliqué aux échantillons au jeune âge avant qu’ils soient conservés dans de l’eau déminéralisée à 38°C. Les résultats montrent une expansion du composite plus importante que celle de la pâte de ciment après 28 jours de conservation. Suite au traitement thermique appliqué, la résistance à la traction du composite est plus affectée que celle du ciment où le sens de coulage lors de la préparation présente une incidence sur les résultats. Par ailleurs, des observations au MEB montrent que le sens de coulage et le traitement thermique modifient la microstructure de l’interphase ciment/granulat.