High Range Water Reducer in Portland Cement Concrete Made with D-Cracking Susceptible Coarse Aggregate, HR-1021, 1980

The objective of this research was to determine of the use of High Range Water Reducers (HRWR) (resulting in a lower water content ratio) with a D-cracking susceptible crushed limestone coarse aggregate would yield significant improvement in the durability.

Long-term and long range migration of radioisotopes in terrestrial systems : mechanisms of radioisotopes (Cs, Sr, Pu, Am) mobilization in soils

Summary Artificial radionuclides were released in the environment during the atmospheric nuclear weapon tests and after accidental events involving nuclear industries. As a primary receptor of the deposition, the soil is a very sensitive compartment and understanding the interaction and migration of radionuclides within soils allows the development of scenario for the contamination risk of the population and of the environment. Most available field studies on radionuclides in soils only concern one or two isotopes, mostly 137Cs, and few physico-chemical soil parameters. The purpose of this study was a broader understanding of the radioecology of an Alpine valley. In a first part, we aimed to describe the depth distribution of 137Cs, 90Sr, 239+240Pu, and 241Am within different alpine soils and to identify some stable elements as indicators for accumulating layers. In the central part of the study, the goal was to investigate the repartition of ^Sr and 239Pu between the truly dissolved fraction and the colloidal fraction of the soil solutions and to identify the nature of colloids involved in the adsorption of ^Sr and 239Pu. These results were integrated in an "advection- sorption" transport model seeking to explain the migration of 239Pu and 90Sr within the soils and to assess the importance of colloidal transport for these two isotopes. A further aspect studied was the role of the competition between the radioisotopes (137Cs and 90Sr) and their stable chemical analogues (K and Ca) with respect to plant uptake by different plant species. The results on the depth distribution within the soils showed that 137Cs was mostly retained in the topsoil, to the exception of an organic-rich soil (Histosol 2) receiving important surface runoff, where migration down to a depth of 30 cm was observed. 137Cs depth distribution within the soils was similar to unsupported 210Pb depth distribution. The plant uptake of 137Cs clearly depended on the concentration of exchangeable potassium in the soils. Moreover, we showed that the 137Cs uptake by certain species of the taxonomic orders Poales and Rosales was more sensitive to the increase in exchangeable Κ compared to other orders. Strontium-90 was much more mobile in the soils than 137Cs and depth migration and accumulation in specific AI- and Fe-rich layers were found down to 30 cm. Copper and Ni showed accumulations in these same layers, indicating their potential to be used as indicators for the migration of ^Sr within the soils. In addition, we observed a 90Sr activity peak in the topsoil that can be attributable to recycling of 90Sr by plant uptake. We demonstrated for the first time that a part of 90Sr (at least 40%) was associated with the colloids in organic-rich soil solutions. Therefore, we predict a significant effect of the colloidal migration of ^Sr in organic-rich soil solutions. The plant uptake results for 90Sr indicated a phylogenetic effect between Non-Eudicot and Eudicots: the order Poales concentrating much less 90Sr than Eudicots do. Moreover, we were able to demonstrate that the sensitivity of the 90Sr uptake by 5 different Alpine plant species to the amount of exchangeable Ca was species-independent. Plutonium and 241Am accumulated in the second layer of all soils and only a slight migration deeper than 20 cm was observed. Plutonium and 241Am showed a similar depth distribution in the soils. The model results suggested that the present day migration of 239Pu was very slow and that the uptake by plants was negligible. 239Pu activities between 0.01 to 0.08 mBq/L were measured in the bulk soil solutions. Migration of 239Pu with the soil solution is dominated by colloidal transport. We reported strong evidences that humic substances were responsible of the sorption of 239Pu to the colloidal fraction of the soil solutions. This was reflected by the strong correlation between 239Pu concentrations and the content of (colloidal) organic matter in the soil solution. Résumé Certains radioéléments artificiels ont été disséminés dans l'environnement suite aux essais atmosphériques de bombes nucléaires et suite à des accidents impliquant les industries nucléaires. En tant que récepteur primaire de la déposition, le sol est un compartiment sensible et des connaissances sur les interactions et la migration des radioéléments dans le sol permettent de développer des modèles pour estimer la contamination de la population et de l'environnement. Actuellement, la plupart des études de terrain sur ce sujet concernent uniquement un ou deux radioéléments, surtout le 137Cs et peu d'études intègrent les paramètres du sol pour expliquer la migration des radioéléments. Le but général de cette étude était une compréhension étendue de la radio-écologie d'une vallée alpine. Notre premier objectif était de décrire la distribution en profondeur de 137Cs, ^Sr, 239+240pu et 241Am dans différents sols alpins en relation avec des éléments stables du sol, dans le but d'identifier des éléments stables qui pourraient servir d'indicateurs pour des horizons accumulateurs. L'objectif de la deuxième partie, qui était la partie centrale de l'étude, était d'estimer le pourcentage d'activité sous forme colloïdale du 239Pu et du 90Sr dans les solutions des sols. De plus nous avons déterminé la nature des colloïdes impliqués dans la fixation du ^Sr et 239Pu. Nous avons ensuite intégré ces résultats dans un modèle de transport développé dans le but de décrire la migration du 239Pu et 90Sr dans le sol. Finalement, nous avons étudié l'absorption de 137Cs et 90Sr par les plantes en fonction de l'espèce et de la compétition avec leur élément analogue stable (K et Ca). Les résultats sur la migration en profondeur du 137Cs ont montré que ce radioélément était généralement retenu en surface, à l'exception d'un sol riche en matière organique dans lequel nous avons observé une nette migration en profondeur. Dans tous les sols, la distribution en profondeur du 137Cs était corrélée avec la distribution du 210Pb. L'absorption du 137Cs par les plantes, était dépendante de la concentration en Κ échangeable dans le sol, le potassium étant un compétiteur. De plus, nous avons observé que les espèces ne réagissaient pas de la même manière aux variations de la concentration de Κ échangeable. En effet, les espèces appartenant aux ordres des Poales et des Rosales étaient plus sensibles aux variations de potassium échangeable dans le sol. Dans tous les sols Le 90Sr était beaucoup plus mobile que le 137Cs. En effet, nous avons observé des accumulations de 90Sr dans des horizons riches en Fe et Al jusqu'à 30 cm de profondeur. De plus, le Cu et le Ni montraient des accumulations dans les mêmes horizons que le 90Sr, indiquant qu'il pourrait être possible d'utiliser ces deux éléments comme analogues pour la migration du 90Sr. D'après le modèle développé, le pic de 90Sr dans les premiers centimètres du sol peut être attribué à du recyclage par les plantes. Le 90Sr en solution était principalement sous forme dissoute dans des solutions de sols peu organique (entre 60 et 100% de 90Sr dissous). Par contre, dans des solutions organiques, un important pourcentage de 90Sr (plus de 40%) était associé aux colloïdes. La migration colloïdale du 90Sr peut donc être significative dans des solutions organiques. Comme pour le 137Cs, l'absorption du 90Sr par les plantes dépendait de la concentration de son analogue chimique dans la fraction échangeable du sol. Par contre, les espèces de plantes étudiées avaient la même sensibilité aux variations de la concentration du calcium échangeable. Le plutonium et l'américium étaient accumulés dans le deuxième horizon du sol et nous avons observé seulement une faible migration plus profondément que 20 cm. Selon le modèle, la migration actuelle du plutonium est très lente et l'absorption par les plantes semble négligeable. Nous avons mesuré entre 0.01 et 0.08 mBq/L de 239Pu dans les solutions de sol brutes. La migration du plutonium par la solution du sol est due principalement aux colloïdes, probablement de nature humique. Résumé grand public Dans les années 1950 à 1960, l'environnement a été contaminé par des éléments radioactifs (radioéléments) artificiels provenant des essais des armes atomiques et de l'industrie nucléaire. En effet, durant ces années, les premiers essais de bombes atomiques se faisaient dans l'atmosphère, libérant de grandes quantités d'éléments radioactifs. De plus certains accidents impliquant l'industrie nucléaire civile ont contribué à la dissémination d'éléments radioactifs dans l'environnement. Ce fut par exemple le cas de l'accident de la centrale atomique de Tchernobyl en 1986 qui a causé une importante contamination d'une grande partie de l'Europe par le 137Cs. Lorsqu'ils sont libérés dans l'atmosphère, les radioéléments sont dispersés et transportés par les courants atmosphériques, puis peuvent être déposés dans l'environnement, principalement par les précipitations. Une fois déposés sur le sol, les radioéléments vont interagir avec les composants du sol et migrer plus ou moins vite. La connaissance des interactions des éléments radioactifs avec le sol est donc importante pour prédire les risques de contamination de l'environnement et de l'homme. Le but général de ce travail était d'évaluer la migration de différents éléments radioactifs (césium-137, strontium-90, plutonium et américium-241) à travers le sol. Nous avons choisi un site d'étude en milieu alpin (Val Piora, Tessin, Suisse), contaminé en radioéléments principalement par les retombées de l'accident de Tchernobyl et des essais atmosphériques de bombes atomiques. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la distribution en profondeur des éléments radioactifs dans le sol et l'avons comparée à divers éléments stables. Cette comparaison nous a permit de remarquer que le cuivre et le nickel s'accumulaient dans les mêmes horizons du sol que le strontium-90 et pourraient donc être utilisés comme analogue pour la migration du strontium-90 dans les sols. Dans la plupart des sols étudiés, la migration du césium-137, du plutonium et de l'américium-241 était lente et ces radioéléments étaient donc accumulés dans les premiers centimètres du sol. Par contre, le strontium-90 a migré beaucoup plus rapidement que les autres radioéléments si bien qu'on observe des accumulations de strontium-90 à plus de 30 cm de profondeur. Les radioéléments migrent dans la solution du sol soit sous forme dissoute, soit sous forme colloïdale, c'est-à-dire associés à des particules de diamètre < Ιμηι. Cette association avec des colloïdes permet à des radioéléments peu solubles, comme le plutonium, de migrer plus rapidement qu'attendu. Nous avons voulu savoir quelle était la part de strontium-90 et plutonium associés à des colloïdes dans la solution du sol. Les résultats ont montré que le plutonium en solution était principalement associé à des colloïdes de type organique. Quant au strontium-90, ce dernier était en partie associé à des colloïdes dans des solutions de sol riches en matière organique, par contre, il était principalement sous forme dissoute dans les solutions de sol peu organiques. L'absorption de radioéléments par les plantes représente une voie importante pour le transfert vers la chaîne alimentaire, par conséquent pour la contamination de l'homme. Nous avons donc étudié le transfert du césium-137 et du strontium-90 de plusieurs sols vers différentes espèces de plantes. Les résultats ont montré que l'absorption des radioéléments par les plantes était liée à la concentration de leur analogue chimique (calcium pour le strontium-90 et potassium pour le césium- 137) dans la fraction échangeable du sol. De plus certaines espèces de plantes accumulent significativement moins de strontium-90.

Calculation of wood volume and stem taper using terrestrial single-image close-range photogrammetry and contemporary software tools

Abstract

Construction of a Bridge Floor Using High Range Water Reducer, Construction Report, HR-192, 1978

The use of a high range water reducer in bridge floors was initiated by an Iowa Highway Research Board project (HR-192) in 1977 for two basic reasons. One was to determine the feasibility of using a high range water reducer (HRWR) in bridge floor concrete using conventional concrete proportioning, transporting and finishing equipment. The second was to determine the performance and protective qualities against chloride intrusion of a dense concrete bridge floor by de-icing agents used on Iowa's highways during winter months. This project was basically intended to overcome some problems that developed in the original research project. The problems alluded to are the time limits from batching to finishing; use of a different type of finishing machine; need for supplemental vibration on the surface of the concrete during the screeding operation and difficulty of texturing. The use of a double oscillating screed finishing machine worked well and supplemental vibration on one of the screeds was not needed. The limit of 45 minutes from batching the concrete to placement on the deck was verified. This is a maximum when the HRWR is introduced at the batch plant. The problem of texturing was not solved completely but is similar to our problems on the dense "Iowa System" overlay used on bridge deck repair projects. This project reinforced some earlier doubts about using truck transit mixers for mixing and transporting concrete containing HRWR when introduced at the batch plant.

Space Competition and Time Delays in Human Range Expansions. Application to the Neolithic Transition

Space competition effects are well-known in many microbiological and ecological systems. Here we analyze such an effectin human populations. The Neolithic transition (change from foraging to farming) was mainly the outcome of a demographic process that spread gradually throughout Europe from the Near East. In Northern Europe, archaeological data show a slowdown on the Neolithic rate of spread that can be related to a high indigenous (Mesolithic) population density hindering the advance as a result of the space competition between the two populations. We measure this slowdown from a database of 902 Early Neolithic sites and develop a time-delayed reaction-diffusion model with space competition between Neolithic and Mesolithic populations, to predict the observed speeds. The comparison of the predicted speed with the observations and with a previous non-delayed model show that both effects, the time delay effect due to the generation lag and the space competition between populations, are crucial in order to understand the observations

Residence time, expansion toward the equator in the invaded range and native range size matter to climatic niche shifts in non-native species

Aim Identifying climatic niche shifts and their drivers is important to accurately predict the risk of biological invasions. The niches of non-native plants and birds have recently been assessed in large-scale multi-species studies, but such large-scale tests are lacking for non-native reptiles and amphibians (herpetofauna). Furthermore, little is known about the factors contributing to niche shifts when they occur. Based on the occurrence of 71 reptile and amphibian species, we compared native and non-native realized niches in 101 invaded ranges at a worldwide scale and identified the factors that affect niche shifts. Location The world except the Antarctic. Methods We assessed climatic niche dynamics in a gridded environmental space allowing the quantification of niche overlap and expansion into climatic conditions not colonized by the species in their native range. We analyzed the factors affecting niche shifts using a model averaging approach based on generalized linear mixed-effects models. Results Approximately 57% of the invaded ranges (51% for amphibians and 61% for reptiles) showed niche shifts (≥10% expansion in the realized climatic niche). Island endemics, species introduced to Oceania and invaded ranges outside the native biogeographic realm showed a higher proportion of niche shifts. Niche shifts were more likely for species that had smaller native range sizes, were introduced earlier into a new range or invaded areas located at lower latitudes than the native range. Main conclusions The proportion of niche shifts for non-native herpetofauna was higher than those for Holarctic non-native plants and European non-native birds. The 'climate matching hypothesis' should be used with caution for species shifting their niche because it could underestimate the risk of their establishment.

Variation in the proportion of flower visitors of Arum maculatum along its distributional range in relation with community‐based climatic niche analyses

Here, we investigate the geographical constancy in the specificity level of the specialized lure-and-trap pollination antagonism involving the widespread European Arum maculatum and its associated Psychodid pollinators. Until now, studies concurred in demonstrating that one single insect species, Psychoda phalaenoides, efficiently cross-pollinated plants; researches were, however, performed locally in western Europe. In this study we characterize for the first time the flower visitors' composition at the scale of the distribution range of A. maculatum by intensively collecting plants and insects throughout the European continent. We further correlate local climatic characteristics with the community composition of visiting arthropods.Our results show that flowers are generally visited by P. phalaenoides females, but not over the whole distribution range of the plant. In some regions this fly species is less frequent or even absent and another species, Psycha grisescens, becomes the prevailing visitor. This variability is geographically structured and can be explained by climatic factors: the proportion of P. grisescens increases with higher annual precipitations and lower precipitations in the warmest trimester, two characteristics typical of the Mediterranean zone. Climate thus seems driving the specificity of this interaction, by potentially affecting the phenology of one or both interacting species, or even of volatile and heat production in the plant. This result therefore challenges the specificity of other presumably one-to-one interactions covering wide distribution ranges, and provides an example of the direct effect that the abiotic environment can have on the fate of plant-insect interactions.

Carbon and oxygen isotope working standards from C-3 and C-4 photosynthates

A preparation of organic working standards for the online measurement of C-13/C-12 and O-18/O-16 ratios in biological material is presented. The organic working standards are simple and inexpensive C-3 and C-4 carbohydrates ( sugars or cellulose) from distinct geographic origin, including white sugar, toilet and XEROX papers from Switzerland, maize from Ivory Coast, cane sugar from Brazil, papyrus from Egypt, and the core of the stem of a Cyperus papyrus plant from Kenya. These photosynthetic products were compared with International Atomic Energy standards CH-3 and CH-6 and other calibration materials. The presented working standards cover a 15 parts per thousand range of C-13/C-12 ratios and 9 parts per thousand for O-18/O-16, with a precision < +/- 0.2 parts per thousand for n > 10.

Lee County, Township 67 North Range 7 West

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Van Buren County, Township 67 North Range 8 West

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Van Buren County, Township 67 North Range 9 West

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Lee County, Township 68 North Range 7 West

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Van Buren County, Township 68 North Range 8 West

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Van Buren County, Township 68 North Range 9 West

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