Materiał sypki w stanie kinetycznym

Teoria Janssena traktuje parcie materiału na ścianę silosu jako parcie w stanie spoczynku. Doświadczenia jednak wykazują, że przy napełnianiu i opróżnianiu silosu parcie poziome wzrasta. Zjawisko to jest następstwem zmniejszania się sił tarcia na powierzchni wewnętrznej ścian (program uprawnienia budowlane na komputer).
Napełnienie silosu materiałem sypkim powoduje wzrost obciążeń wskutek uderzenia spadającej masy o dno silosu. Wzrost parcia poziomego można zauważyć na początku kiedy wysokość spadania jest duża, maleje ono natomiast w miarę napełniania silosu.

Dlatego też w wysokich silosach wykonuje się urządzenia zmniejszające szybkość spadania materiału, lub też zmniejsza się intensywność strumienia zasypu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
O wiele większą rolę odgrywa natomiast wzrost parcia poziomego przy opróżnianiu. Problem ten mimo licznych badań pozostaje nadal problemem nierozwiązanym w pełni. Badania radzieckie wykazały, że wzrost parcia jest zależny nie tylko od prędkości spadania materiału sypkiego, lecz także od kształtu przekroju poprzecznego silosu. Na ich podstawie współczynniki zwiększające parcie poziome przyjmuje się w następujący sposób: w strefie zawartej między 0,3 h i 0,85 h współczynnik dynamiczny v = 1,5 w komorach wewnętrznych i v = 2,0-2,25 w komorach skrajnych (uprawnienia budowlane). Przez h oznacza się wysokość silosu bez leja, przy czym h - 0 przy górnej krawędzi.

Przeprowadzone w latach 1953-M954 badania we Francji wykazują również wzrost parcia poziomego. Współczynniki v są mniej więcej tej samej wielkości co w badaniach radzieckich. Zarówno w badaniach francuskich, jak i w badaniach radzieckich największe wartości parcia przy opróżnianiu silosu występują w połowie wysokości komory, a niekiedy nawet powyżej tego poziomu (badania francuskie) (opinie o programie). Wykresy sporządzono na podstawie 3000 pomiarów przeprowadzonych na dwóch silosach o tych samych wymiarach i tym samym materiale sypkim. Uzyskano jednak różne wyniki.

Rozpulchnienia cementu zmagazynowanego

Różnicę można wytłumaczyć tym, że prawdopodobnie przy napełnieniu i opróżnieniu prędkości były różne.
Z powyższych uwag wynika, że przy wymiarowaniu ścian według metody Janssena należy uwzględnić wzrost parcia, mnożąc obliczone wielkości przez współczynnik v (dotyczy to oczywiście tylko wyżej podanej strefy) (segregator aktów prawnych).

M. Reimbert proponuje zastosowanie urządzenia utrzymującego wielkość tarcia między materiałem sypkim a ścianami silosu w pierwotnej wartości, tj. w stanie spoczynku. Polega ono na wykonaniu w osi silosu rury stalowej z otworami wzdłuż całej wysokości; rura znajduje się nad otworem leja. W ten sposób większość masy materiału sypkiego znajduje się w czasie opróżnienia silosu w stanie spoczynku i tylko część wprowadzona jest w ruch. Osiąga się przez to progresywną (stopniową) dekompresję materiału w silosie.
Warto omówić jeszcze inne zagadnienie, które w praktyce ma wyjątkowe znaczenie, a nie jest należycie opracowane w literaturze technicznej.

Chodzi o tzw. homogenizację cementu w silosach. Dla rozpulchnienia cementu zmagazynowanego w silosach wciska się od dołu powietrze pod ciśnieniem. Wielkość ciśnienia zależna jest od objętości cementu w silosie i od wysokości silosu; np. przy wysokości 16 m ciśnienie wynosi ok. 3 atm. Uzyskuje się przez to rozluźnienie i chłodzenie cementu, ułatwiając równocześnie opróżnianie silosu. W związku z tym. inżynier budowlany projektujący tego rodzaju silosy staje przed problemem obliczania i wymiarowania ścian przy równoczesnym uwzględnieniu wprowadzonego nadciśnienia powietrza.

Wskutek braku odpowiednich opracowań teoretycznych, wzorów oraz innego rodzaju danych, projektujący inżynier dobiera grubość ścian i ilość zbrojenia jedynie według własnej intuicji, co w konsekwencji doprowadza często do marnotrawstwa betonu i stali (promocja 3 w 1).

Dociekania teoretyczne nie mogą dokładnie odwzorować zachodzących w rzeczywistości zjawisk wewnątrz silosu, ze względu na znaczne uproszczenia rachunkowe, poczynione w celu umożliwienia uzyskania rozwiązań na drodze matematycznej.