La transformation en matériaux composites constitue une alternative intéressante à l'élimination des déchets plastiques et d'industrie du bois. Cependant, l'utilisation de ces composites est dictée par leurs propriétés dont la connaissance s'avère indispensable. L'objectif du présent travail est d'évaluer les propriétés physiques et mécaniques d'un composite de type tri-couche, à base de sciures de bois locaux (Bénin) et déchets d'emballages plastiques (polystyrène expansé, polyéthylène basse densité) recyclés, en vue de son utilisation comme matériau de cloison dans le bâtiment. Par mesure de masse volumique, de taux d'absorption d'eau et de gonflement en épaisseur et par essais de compression et de flexion trois points, l'influence de deux variables de formulation sur les propriétés mécaniques du composite, a été évaluée. Ces variables sont le rapport de l'épaisseur de la couche interne à celle du panneau tri-couche et la qualité mécanique du matériau constituant les couches externes. La technique utilisée pour fabriquer le panneau a consisté à pré-fabriquer les plaques formant les couches extérieures suivant le procédé de moulage par compression à froid, puis à les assembler par coulage d'un liant en composite bois polyéthylène initialement fondu, dans un moule. Il en ressort que l'augmentation de l'épaisseur de la couche interne en composite bois polystyrène accroît la masse volumique des panneaux mais réduit leur taux d'absorption d'eau et de gonflement en épaisseur ; elle augmente également l'élasticité et la résistance à la rupture des panneaux en flexion. La masse volumique est de l'ordre de 850 kg.m-3 , le taux d'absorption après 24 heures, 10 % et le taux de gonflement en épaisseur après 24 heures, 2%. Le module d'Young équivalent et la contrainte de rupture sont respectivement de l'ordre de 500 MPa et 9 MPa en compression et, 1500 MPa et 4,6 MPa en flexion. Ces caractéristiques permettent l'utilisation du composite dans les cloisons de bâtiment.