Physical and mechanical characteristics of the earthen barns used for food crop storage in the North-West of Benin (West Africa)

Atacora and Donga are two departments regarded as the barns of Benin. In these two regions, the surplus of food crops harvested by farmers is stocked in earthen barns whose primary construction material is kneaded clay soil with an admixture of vegetable straws (fonio, rice…) pounded beforehand. The following research is designed to scrutinize the variation of compression strength and/or tensile strength of the used earthen material with respect to the optimum straw content, and the fluctuation of the fracture related parameters. Laboratory tests have shown that an optimum straw content of 2% provides the highest compression strength with the best mechanical performances in terms of cohesion and internal angle of friction. Tensile strength, however, continues to increase with higher straw percentages with no breakpoint indication. Moreover, the laboratory determination of the composite material’s modulus of elasticity has proven that the used soil does not have a linear elastic behavior

Nannofossiles calcaires du paleogene du Bassin sedimentaire cotier Beninois

No Abstract

Mise au point pour assises de chaussées de matériaux élaborés (sable silteux et concasses)

Ce travail présente une étude de laboratoire qui montre comment les caractéristiques physiques et mécaniques du sable silteux en provenance de Djrègbé ont été améliorées par l'ajout de concassés de granite provenant de la carrière de Dan. Les effets de l'addition sont reflétés notamment par une augmentation des valeurs de CBR et de masse volumique sèche maximum.Mots clés : Sable silteux, concassé de granite, CBR

Influence de la deformation plastique sur les caracteristiques mecaniques des materiaux geologiques : Cas des gneiss migmatitiques de la commune de Djidja au centre du Benin (Golfe de guinee, Afrique de l’ouest)

La zone interne de la chaîne panafricaine des Dahoméyides renferme des gneiss migmatitiques et des granites qui sont exploités pour les bâtiments et travaux publics. Ces deux roches de genèse différente, ont fait l’objet d’études pétrographique, structurale et géotechnique dans le but de déterminer l’influence de la déformationplastique sur les caractéristiques mécaniques des roches. Les granites étudiés n’ont pas subi une déformation plastique. Ils ont une structure équante à faiblement orientée, une texture grenue à grains fins et ils sont formés de quartz, feldspaths et micas. Par contre, les gneiss migmatitiques sont déformés de manière plastique ; ce qui s’est traduit par la structure foliée et la texture granolépidoblastique. Ils contiennent du quartz, des feldspaths, des micas et des grenats et renferment des  leucosomes quartzo-feldspathiques. L’étude des propriétés mécaniques de ces deux roches révèle que la résistance à la  sésagrégation est plus faible pour les gneiss migmatitiques 6% que pour les granites 5- 8%. Les essais de Los Angeles indiquent des valeurs plus élevées pour les gneiss migmatitiques 23-27%, 23-25.2% et 23-24% que pour les granites 21-23%, 20-22% et 19.5-20.5% respectivement pour les classes granulaires 4/6, 6/10 et 10/14. Les résultats des tests de Micro-Deval montrent des valeurs plus élevées pour les gneiss migmatitiques 8.4% que pour les granites 6.2%. La résistance en compression uniaxiale est plus élevée 226.5 MPa pour les granites que les gneiss migmatitiques 147.6 MPa. Ces résultats traduisent l’effet de la déformation plastique, marquée par le développement d’une architecture structurale foliée, sur les caractéristiques mécaniques des matériaux géologiques. Mots-clés : mécanique, gneiss migmatitique, granite, déformation plastique.   English Title: Effects of the plastic deformation on the mechanical characteristics of geological  materials: Case of migmatitic gneisses of Djidja town in centre-Benin (Guinee gulf, West Africa) The inner zone of Dahomeyides fold belt contains migmatitic gneisses and granites that are used for the bulding and public works. These two rocks of different genesis, have been studied petrographically, structurally and geotechnically in order to determine the effects of plastic deformation on the mechanical characteristics of rocks. The studied granites have not been deformed plastically. They have equante to weakly oriented structure, fine grained texture and made of quartz, feldspar and micas.  The migmatitic gneisses are deformed plastically that inducing foliated structure and granolepidoblastic texture. They formed by quartz, feldspar, micas and garnet and contain quartz-feldspar leucosomes. The mechanical properties study of these two rocks reveal that the resistance to the desagregation is low for the migmatitic gneisses 6% than in the granite 5-8%. The Los Angeles tests indicate high values for the migmatitic gneisses 23-27%, 23-25.2%, 23- 24% than in the granite 21-23%, 20-22%,  19.5-20.5% respectively for the 4/6, 6/10 and 10/14 granular classes. The results of Micro-Deval tests show high values for the migmatitic gneisses 8.4% than in the granites 6.2%. The resistance to the uniaxial compression is high for the granites 226.5 MPa than in the migmatitic gneisses 147.6 MPa. These results are in agreement with the effect of plastic deformation, marked by the development of foliated structural architecture on the mechanical characteristics of geological materials. Keywords: mechanical, migmatitic gneiss, granite, plastic deformation. &nbsp

Etude du phenomene de gonflement des sols argileux du bassin sedimentaire cotier au Benin

Le gonflement est un problème très complexe qui ne dépend pas seulement de l’état de saturation et de l’interaction avec l’eau mais dépend aussi du comportement mécanique et de la structure minéralogique des argiles. Ce travail a porté sur six échantillons prélevés dans la zone de la dépression de la LAMA au Sud du Bénin où le phénomène est observé. Après avoir évalué le potentiel de gonflement de ces sols, une étude de corrélations entre les paramètres mesurés a été réalisée.Swelling is a very complex problem which does not depend only on the state of saturation and the interaction with water but also depends on the mechanical behavior and the mineralogical structure of clays. This work concerned six samples taken in the trough of low pressure of the LAMA to the South of Benin where the phenomena is observed. After having evaluated the potential of swelling of these grounds, a study of correlations between the measured parameters was carried out

Influence des caracteristiques petro-structurales sur les proprietes mecaniques des quartzites de l’atacora au Benin (Golfe de Guinee, Afrique de l’Ouest)

Deux variétés de quartzites de l’unité litho-tectonique de l’Atacora dans la chaîne panafricaine des Dahoméyides au Nord-Ouest du Bénin ont fait l’objet d’études pétrostructurales et mécaniques en vue de la détermination de l’influence de la minéralogie et de la déformation des roches sur leurs propriétés géotechniques. Les quartzites étudiés proviennent de Pouya et Bérécingou dans la commune de Natitingou. Les quartzites sont à quartz + orthose. Ils contiennent en plus environ 10 % de muscovite à Pouya tandis qu’ils en en sont presque dépourvus à Bérécingou. De plus les quartzites de Bérécingou et Pouya présentent un bon débitage, un réseau de fracturations et une composition pétrographique permettant l’obtention de plaquettes de 1 à 15 cm d’épaisseur. Les essais géotechniques révèlent que les coefficients de Micro Deval MDE obtenus au niveau des sites de Bérécingou et Pouya sont respectivement de 6,4% et 8,3% suggérant que les quartzites de ces deux sites résistent excellemment à l’usure par frottement. Les coefficients de Los Angeles LA sont de 12,96% et 23,6% respectivement pour les quartzites de Bérécingou et Pouya ; ceci indique une excellente résistance à la fragmentation par chocs et à l’usure par frottements réciproques pour les quartzites de Bérécingou et une résistance satisfaisante à la fragmentation par chocs et à l’usure par frottements réciproques des quartzites de Pouya. Cette variation de propriétés mécaniques entre ces deux types de quartzite est attribuée à l’influence de la tectonique locale et de la minéralogie.Mots clés : Bénin, Atacora, minéralogie, structure, mécanique, quartzites. Influence of petro-structural characteristics on mechanical properties of quartzits from Atacora in Benin (Guinea Gulf, West Africa)ABSTRACTThe petrographic, structural and mechanical characteristic of two types of quartzite from the Atacora structural unit of Dahomeyides pan-African belt were study in order to determine the influence of mineralogy and tectonic on their geotechnical properties. The studied quartzites are sampled at Bérécingou and Pouya in the Natitingou municipality. Both quartzites contain quartz and orthose. Additionally, the quartzites from Pouya contain 10% of muscovite whereas those from Bérécingou are nearly mica free. Moreover the quartzites of Pouya and Bérécingou have a good breakdown, fracturation network and petrographic feature allowing the production wafer quartzites having 1 to 15 cm thickness. The geotechnical test reveal that the Micro Deval coefficients (MDE) obtained at Bérécingou and Pouya are respectively of 6.4% and 8.3% suggesting that the quartzites of these sites excellently resist to frictional wear. The Los Angeles (LA) coefficients are of 12.96% and 23.6% respectively for quartzite from Bérécingou and Pouya. This indicates an excellent resistance to fragmentation by shock and reciprocal frictional wear for the quartzite from Bérécingou and satisfactory resistance to fragmentation by shock and reciprocal frictional wear for the quartzite from Pouya. The change in mechanical properties of these two types of quartzite is attributed to the effect local tectonic and mineralogical composition.Keywords: Benin, Atacora, mineralogy, structure, mechanical, quartzits