Ballasted Railways in Senegal - Characterization of Bandia Limestone and Diack Basalt for Use as Ballast Materials

International audienceThis paper first presents a more or less detailed inventory of the situation on ballasted railways in Senegal. This field research work highlights the particular heterogeneity that characterizes the arming of ballasted tracks, but also and above all the influence of environmental factors that pollute and degrade the tracks. The significant efforts made to moderate the railways are presented with the introduction of the Regional Express Train between Dakar and Blaise Diagne International Airport. An experimental work of characterization of aggregates is presented in a second step. The grain size studied is 25/50 mm as for any material studied for use as railway ballast. The materials studied come from Senegalese quarries and the objective is to see if they can be used as ballast materials in railways. With a hardness of 0.85, initial results show that Limestone from the Bandia quarries (Sindia, Thiès Region) does not have the characteristics required to be used as ballast. The hardness of Basalt from the Diack quarries (Ngoundiane, Thiès Region) is 17.11. The Diack Basalt gives also good physical and mechanical characteristics (cleanliness, absorption, density, Deval and Los Angeles). For Senegalese public works, Diack Basalt is a good material for railway ballast

Farmers Awareness and Adaptation to Climate Change in Kaffrine Region of Senegal

Climate change is a global critical issue that threatens the livelihood of most farmers, particularly in the developing countries. This study investigates farmers’ awareness and adaptation to climate change in Kaffrine Region of Senegal. The study involved a cross-sectional survey of 204 farmer household heads, selected from nine communities through a multi-stage sampling technique. Additional data was collected from 9 focus group discussions and 8 key informant interviews. The results of the study reveal that 64.7% of the respondents were aware of climatic change with an average awareness index of 0.5903 (59%). This indicates that farmers in the study area are fairly aware of the changing climate. Also, a large number of surveyed farmers representing (90%) responded to the changing climate by employing one or more adaptation strategies such as growing early maturing varieties, crop diversifications, using different planting dates, using chemical fertilizers, practicing crop rotation among others. The study suggests that the government of Senegal should develop more effective climatic change adaptation strategies as well as improve dissemination of information to farmers through extension officers in order to increase adoption of effective climatic change adaptation strategies. It would be crucial that farmers collaborate to form farmer organization to enable them have easy access to farm inputs and training on climate change in order to reduce their vulnerability and increase their resilience to the changing climate. Keywords: Senegal, Climate Change, Climate Change Awareness Index, Adaptatio

Tests d’indentation instrumentée sur granulats de Mâchefers d’Incinération de Déchets Non Dangereux. Influence de la taille de l’indenteur sur le module élastique

Des tests d’indentation instrumentée ont été effectués sur des particules isolées de Mâchefers d’Incinération de Déchets Non Dangereux (MIDND) provenant des carrières de la Garenne à Vignoc (Bretagne, France). Deux indenteurs sphériques en carbure de tungstène de rayon respectifs 0,5 et 140 mm ont été utilisés pour les séries de tests «A» et «B». Les particules étudiées ont des diamètres variant entre 20 et 25 mm. Avec un indenteur de rayon 0,5 mm, des modules élastiques réduits moyens variant de 15 à 68 GPa ont été trouvés. Un module élastique réduit moyen de 15 GPa a été trouvé avec l’indenteur de rayon 140 mm

Cartographie Géotechnique par Deep Learning Approche par Réseaux de Neurones Artificiels

In geotechnical engineering, engineers use several systems for classifying geomaterials by assigning each category similarity in their physical and/or mechanical properties to a code. To achieve the classification of each system, they often resort to the algorithmic method which consists of comparing each parameter to the set thresholds. This method is conceivable when the data to be processed are not massive. The main objective is to propose a new method of classifying geomaterials applicable to all cases of figures. The methodology adopted is that of artificial intelligence; the "deep learning" approach which is the most appropriate in classification problems. To implement the neural model, the architecture of the multilayer perceptron has been retained. It requires knowledge of input data and output data with or without hidden layers. By comparing the results obtained using the algorithmic approach and those of the neuronal method, several common points are identified (86%). The neural network method made it possible to discriminate certain classes that have not been noticed with the algorithmic classification. This method leads to very interesting results too based only on digital photographs taken during a geotechnical investigation. In the latter case, the input data consists of pixels.En géotechnique, les ingénieurs utilisent plusieurs systèmes de classification des géomatériaux en affectant à chaque catégorie par similitude de leurs propriétés physiques et/ou mécaniques un code. Pour réaliser la classification de chaque système, ils recourent souvent à la méthode algorithmique qui consiste à comparer chaque paramètre aux seuils fixés. Cette méthode est envisageable quand des données à traiter ne sont pas massives. L’objectif principal est de proposer une nouvelle méthode de classification des géomatériaux applicable à tous le cas des figures. La méthodologie adoptée est celle de l’intelligence artificielle ; l’approche par « deep learning » qui est la plus adaptée dans des problèmes de classification. Pour implémenter le modèle neuronal, l’architecture du perceptron multicouche a été retenue . Elle nécessite la connaissance des données d’entrée (inputs) et celles de sorties (outputs) avec ou sans couches cachées. En comparant les résultats obtenus à l’aide de l’approche algorithmique et ceux de la méthode neuronale, plusieurs points communs sont identifiés (à 86%). La méthode par réseau de neurones a permis de discriminer certaines classes passées inaperçues avec la classification algorithmique. Cette méthode conduit à des résultats très interessants aussi en se basant seulement sur des photographies numériques prises lors d’une campagne géotechnique. Dans ce dernier cas, les données d’entrée sont constituées des pixels

Approche couplée expérimentation - modélisation multi-échelle pour la détermination du comportement mécanique des graves routières traitées aux liants : Application à la valorisation des Mâchefers d'Incinération de Déchêts Non Dangereux

In this work, the feasibility of a valorisation in road engineering of non-hazardous waste incineration bottom ash aggregates (NHWI) is investigated. This study is first based on an experimental determination of the elastic properties of the bottom ash particles. These properties serve as input data for hierarchical multi-scale modelling developed to study the mechanical behaviour of aggregates treated with binders (cement and bitumen). The original experimental campaign on the bottom ash particles allowed them to be mapped to the Scanning Electron Microscope (SEM). For the particles, a mean reduced modulus of elasticity in between 15 and 68 GPa was found by means of indentation tests and applying the "Olivier and Phan method. The chemical analysis of the aggregates was obtained using qualitative point chemical analyzes (OHS). Based on a 0/25 particle size distribution of NHWI, which was the subject of an experimental study [BEC 07] , we have implemented two 30 models < road materials treated with binders in Representative Elementary Volumes (REV). These models are based on a hierarchical multi-scale modelling strategy. Two types of binder are studied: cement CEM I 42.5 R and bitumen of [NGU 08]. For both types of binder, the treated aggregates we divided into two REV, at respectively the sub-mesoscale (0/6 mm) and the mesoscale (6/25 mm). An application to the valorisation of NHWI bottom ashes in road engineering is studied in both cases. With a 3% cement treatment, a numerical simulation campaign "Virtual Laboratory" was conducted. At the sub-mesoscale, the input parameters for the Concrete Damaged Plasticity Model used at the mesoscale are determined. At the mesoscale, the mechanical characteristics of the road materials usually determined through experiments have been found. The developed simulation strategy has been validated by comparing our numerical results and son experimental results of [BEC 07]. With a 5% bitumen treatment, stress relaxation tests carried out at the two scales enable one to obtain the thermo-rheological properties of the Bitumen Bound Gravel. These properties are the Prony series at a reference temperature of 0°C and the Williams-Landei- Ferry (WLF) law constants. Prony series are obtained by means of standardized elastic moduli. The obtained WLF law constants are Cl = 20 °C-1 and C2 = 130 °C. The numeric simulations have been validated by comparing the responses of heterogeneous and corresponding homogeneous materials.Dans ce travail, il est question d'étudier la faisabilité d'une valorisation en techniques routières de granulats de Mâchefers d'Incinération des Dèchets Non Dangereux (MIDND). Cette étude se base en premier lieu sur une analyse expérimentale ayant permis d'obtenir leurs propriétés élastiques. Ces propriétés servent de données d'entrée à une modélisation multi-échelle hiérarchique développée pour étudier le comportement mécanique de graves base de MIDND traitées aux liants (ciment et bitume). La campagne expérimentale originale sur des particules de mâchefers a permis de les cartographier au Microscope Electronique à Balayage (MEB Pour ces particules, des modules d'élasticité moyens réduits variant de 15 à 68 GPa ont été trouvés par le biais de tests d'indentation en appliquant méthode de «Olivier and Pharr ». Les analyses chimiques ponctuelles qualitatives (EDS) effectuées ont permis d'obtenir la composition chimique des granulats de mâchefers. Partant d'une granulométrie de particules de MIDND 0/25 qui a fait l'objet d'une étude expérimentale [BEC 07], nous avons mis en place des modèles numériques 3D de grave routière traitée aux liants dans des Volumes Elémentaires Représentatifs (VER). Ces modèles sont basés sur une stratégie de modélisation dite « multi-échelles » hiérarchique. Deux types de liant sont étudiés : le ciment CEM 1 42,5 R et le bitume de [NGU 08). Pour les deux types de liant, les agrégats traités ont été décomposés en deux VER : sub-mesoscopique (0/6) et mesoscopique (6/25). Une application à valorisation des MIDND en techniques routières est faite dans les deux cas. Avec un traitement à 3% de ciment, une campagne de simulations numériques "Laboratoire virtuel" a été menée. A l'échelle sub-mesoscopique, des simulations multiaxiales menées sur le VER, ont conduit à l'obtention des paramètres permettant d'alimenter un modèle d'endommagement plastique utilisé à l'échelle mesoscopique pour différents degrés d'hydratation. A l'échelle mesoscopique, les caractéristiques mécaniques de la grave routière traitée au ciment, habituellement déterminées par le biais d'expérimentations, ont été retrouvées. La modélisation développée a ensuite été validée e comparant nos résultats numériques et quelques résultats expérimentaux de [BEC 07]. Avec un traitement à 5% de bitume, des tests de relaxation de contraintes ont été effectués aux deux échelles ct ont permis d'obtenir les propriétés thermo-rhéologiques de la grave de mâchefers traités au bitume : les modules de relaxation sont exprimés sous la forme de séries de Prony à une température de référence de 0 °C ; par ailleurs, les constantes de la loi Williams-Landel-Ferry (WLF) pour décrire le comportement thermo- rhéologiquement simple sont identifiées. Les séries de Prony sont obtenues par l'intermédiaire des modules élastiques normalisés. Les constantes de 1 WLF obtenues sont C 1 = 20 °C-1 ct C2 = 130 °C. La validation des paramètres identifiés a été faite en comparant les réponses du matériau hétérogène de grave-bitume et celles d'un matériau homogène à qui nous avons donné les propriétés identifiées tirées du matériau hétérogène

Experiment-based modelling for determination of the mechanical behavior of non-hazardous waste incineration bottom ashes treated by binders : Application to Non-Hazardous Waste incineration bottom ash

Dans ce travail, il est question d'étudier la faisabilité d'une valorisation en techniques routières de granulats de Mâchefers d'Incinération des Dèchets Non Dangereux (MIDND). Cette étude se base en premier lieu sur une analyse expérimentale ayant permis d'obtenir leurs propriétés élastiques. Ces propriétés servent de données d'entrée à une modélisation multi-échelle hiérarchique développée pour étudier le comportement mécanique de graves base de MIDND traitées aux liants (ciment et bitume). La campagne expérimentale originale sur des particules de mâchefers a permis de les cartographier au Microscope Electronique à Balayage (MEB Pour ces particules, des modules d'élasticité moyens réduits variant de 15 à 68 GPa ont été trouvés par le biais de tests d'indentation en appliquant méthode de «Olivier and Pharr ». Les analyses chimiques ponctuelles qualitatives (EDS) effectuées ont permis d'obtenir la composition chimique des granulats de mâchefers. Partant d'une granulométrie de particules de MIDND 0/25 qui a fait l'objet d'une étude expérimentale [BEC 07], nous avons mis en place des modèles numériques 3D de grave routière traitée aux liants dans des Volumes Elémentaires Représentatifs (VER). Ces modèles sont basés sur une stratégie de modélisation dite « multi-échelles » hiérarchique. Deux types de liant sont étudiés : le ciment CEM 1 42,5 R et le bitume de [NGU 08). Pour les deux types de liant, les agrégats traités ont été décomposés en deux VER : sub-mesoscopique (0/6) et mesoscopique (6/25). Une application à valorisation des MIDND en techniques routières est faite dans les deux cas. Avec un traitement à 3% de ciment, une campagne de simulations numériques "Laboratoire virtuel" a été menée. A l'échelle sub-mesoscopique, des simulations multiaxiales menées sur le VER, ont conduit à l'obtention des paramètres permettant d'alimenter un modèle d'endommagement plastique utilisé à l'échelle mesoscopique pour différents degrés d'hydratation. A l'échelle mesoscopique, les caractéristiques mécaniques de la grave routière traitée au ciment, habituellement déterminées par le biais d'expérimentations, ont été retrouvées. La modélisation développée a ensuite été validée e comparant nos résultats numériques et quelques résultats expérimentaux de [BEC 07]. Avec un traitement à 5% de bitume, des tests de relaxation de contraintes ont été effectués aux deux échelles ct ont permis d'obtenir les propriétés thermo-rhéologiques de la grave de mâchefers traités au bitume : les modules de relaxation sont exprimés sous la forme de séries de Prony à une température de référence de 0 °C ; par ailleurs, les constantes de la loi Williams-Landel-Ferry (WLF) pour décrire le comportement thermo- rhéologiquement simple sont identifiées. Les séries de Prony sont obtenues par l'intermédiaire des modules élastiques normalisés. Les constantes de 1 WLF obtenues sont C 1 = 20 °C-1 ct C2 = 130 °C. La validation des paramètres identifiés a été faite en comparant les réponses du matériau hétérogène de grave-bitume et celles d'un matériau homogène à qui nous avons donné les propriétés identifiées tirées du matériau hétérogène.In this work, the feasibility of a valorisation in road engineering of non-hazardous waste incineration bottom ash aggregates (NHWI) is investigated. This study is first based on an experimental determination of the elastic properties of the bottom ash particles. These properties serve as input data for hierarchical multi-scale modelling developed to study the mechanical behaviour of aggregates treated with binders (cement and bitumen). The original experimental campaign on the bottom ash particles allowed them to be mapped to the Scanning Electron Microscope (SEM). For the particles, a mean reduced modulus of elasticity in between 15 and 68 GPa was found by means of indentation tests and applying the "Olivier and Phan method. The chemical analysis of the aggregates was obtained using qualitative point chemical analyzes (OHS). Based on a 0/25 particle size distribution of NHWI, which was the subject of an experimental study [BEC 07] , we have implemented two 30 models < road materials treated with binders in Representative Elementary Volumes (REV). These models are based on a hierarchical multi-scale modelling strategy. Two types of binder are studied: cement CEM I 42.5 R and bitumen of [NGU 08]. For both types of binder, the treated aggregates we divided into two REV, at respectively the sub-mesoscale (0/6 mm) and the mesoscale (6/25 mm). An application to the valorisation of NHWI bottom ashes in road engineering is studied in both cases. With a 3% cement treatment, a numerical simulation campaign "Virtual Laboratory" was conducted. At the sub-mesoscale, the input parameters for the Concrete Damaged Plasticity Model used at the mesoscale are determined. At the mesoscale, the mechanical characteristics of the road materials usually determined through experiments have been found. The developed simulation strategy has been validated by comparing our numerical results and son experimental results of [BEC 07]. With a 5% bitumen treatment, stress relaxation tests carried out at the two scales enable one to obtain the thermo-rheological properties of the Bitumen Bound Gravel. These properties are the Prony series at a reference temperature of 0°C and the Williams-Landei- Ferry (WLF) law constants. Prony series are obtained by means of standardized elastic moduli. The obtained WLF law constants are Cl = 20 °C-1 and C2 = 130 °C. The numeric simulations have been validated by comparing the responses of heterogeneous and corresponding homogeneous materials

R2NH2C2O4SnC2O4SnBu3, (R2NH2)4(C2O4)3(SnR’3)2 (R = Cy, i-Bu; R’ = Me, Bu) AND SOME MIXED ORGANO- AND HALOTIN (IV) OXALATO NEW MOETIES CONTAINING COMPLEXES: SYNTHESIS, INFRARED, MOSSBAUER AND NMR STUDIES

On allowing (Cy2NH2)2C2O4∙2H2O to react with SnBu3Cl or SnMe3Cl, i-Bu2NH2HC2O4 with SnBu3Cl, (Bu2NH2)2C2O4 with SnMe3Cl, (i-Bu2NH2)2C2O4 with SnPh2Cl2, a mixture of i-Bu2NH2)2C2O4 and (Me4N)2C2O4 with SnPh2Cl2, (Pr2NH2)2C2O4 with SnPh3Cl, the oxalato derivatives and complexes Cy2NH2C2O4SnBu3.3H2O∙1/4Cy2NH2Cl, i-Bu2NH2C2O4SnBu3∙1/2(i-Bu2NH2)2C2O4,y2NH2C2O4SnMe3∙1/2(Cy2NH2)2C2O4, Sn(C2O4)2∙[C2O4(SnMe3∙H2O)2]∙2EtOH∙1/4[(Bu2NH2)2C2O4],(i-Bu2NH2)2 C2O4∙ 2SnPh2Cl2∙SnCl4∙4(i-Bu2NH2OH)∙2(i-Bu2NH2Cl), 2[SnPh2Cl4(i-Bu2NH2)2]∙ SnCl2C2O4∙4i-Bu2NH2Cl and 2[Pr2NH2C2O4SnPh3]∙(Pr2NH2)2C2O4∙SnCl4∙ 2Pr2NH2Cl were obtained. Double chain, two metallic components and a dimeric structures are suggested with trans coordinated SnMe3 residues, these chains being connected through R2NH2+ (R = Cy, i-Bu) only or by (R2NH2)2C2O4 bridges. The oxalate behaves as a monochelating, a bridging, an only hydrogen bonding involved or monodentate and H bond involved ligand. The environments around the tin (IV) centres are cis or trans trigonal bipyramidal, tetrahedral or octahedral. Supramolecular architectures may be obtained when extra hydrogen bonds are possible

NEW OXALATO AND BENZOATO ADDUCTS CONTAINING A SnR3 or SnR2 RESIDUE (R=Me, Bu, Ph): SYNTHESIS, INFRARED AND MOSSBAUER STUDIES

On allowing (i-Bu2NH2)2C2O4, (Cy2NH2)2C2O4.2H2O, (Pr2NH2)2C2O4, Pr2NH2HC2O4, (Me4N)2C2O4.2H2O or Cy2NH2O2CPh to react with SnPh3Cl, SnBu3Cl or SnMe3Cl, the seven studied adducts were obtained and studied by infrared and Mössbauer techniques. The suggested structures are discrete, the oxalate behaving as a non coordinating entity, only involved in hydrogen bonding while the benzoate is a mono-, bichelating or a monocoordinating ligand, the environments around the tin centres being trans or cis trigonal bipyramidal. When extra hydrogen bonds are considered involving free OH groups, a supramolecular architecture may be obtained. The key role of both the cation and the water molecules in the structures is noteworthy

Mâchefers d'incinération de déchets non dangereux : gisement stratégique de substitution de granulats routiers classiques

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