Когда слой насыпи, земляного полотна, подстилающего слоя или обратной засыпки траншеи уложен и укатан, вопрос всегда один: достаточно ли он уплотнен? Метод песчаного конуса дает ответ, сравнивая плотность скелета грунта, измеренную на месте, с эталонным значением по Проктору, полученным в лаборатории. Ниже мы объясняем, когда нужно это испытание, как оно проводится, как рассчитывается коэффициент уплотнения и какие ошибки мы чаще всего встречаем на Кипре.

Когда необходимо испытание методом песчаного конуса?

Всегда, когда проектная спецификация связывает приемку слоя с коэффициентом уплотнения. Типичные случаи:

контролируемые насыпи под здания и строительные площадки,
земляное полотно, подстилающие слои и слои основания дорог и автостоянок,
обратная засыпка траншей водопроводных, канализационных и кабельных линий, уплотняемая послойно,
обратная засыпка за подпорными стенами и вокруг фундаментов.

Частоту испытаний задает спецификация. Если в ней это не указано, мы, как правило, проводим одно испытание примерно на 1 000 m² каждого слоя; в траншеях точки распределяются по всей длине и повторяются для каждого слоя отсыпки. Состав работ описан на странице определение плотности методом песчаного конуса.

Как проводится испытание

Мы работаем по ASTM D1556/D1556M-24 и TS 13872:2019+T1:2026:

Калибровка: заранее определяются насыпная плотность калиброванного песка и масса песка, заполняющего конус и опорную плиту. Песок должен быть сухим, чистым и сыпучим.
Подготовка поверхности: рыхлый материал удаляется, поверхность выравнивается, и на нее устанавливается опорная плита.
Выемка грунта: через отверстие плиты выкапывается лунка на толщину испытываемого слоя. Весь извлеченный материал помещается в герметичную емкость, чтобы не потерять влагу, и взвешивается.
Объем: конус переворачивают и устанавливают на плиту, открывают клапан, и калиброванный песок заполняет лунку. Ее объем определяется по массе израсходованного песка.
Влажность: определяется в лаборатории высушиванием в сушильном шкафу по TS EN ISO 17892-1:2014+A1:2022.
Расчет: плотность влажного грунта = масса материала / объем лунки; плотность скелета грунта = плотность влажного грунта / (1 + w).

Почему эталоном служит лабораторное испытание по Проктору

Значение плотности скелета грунта само по себе не является ни хорошим, ни плохим: одна и та же величина может быть высокой для глинистой насыпи и низкой для щебеночного подстилающего слоя. Для каждого материала нужен свой эталон. При испытании по Проктору (TS EN 13286-2:2013) образцы того же материала уплотняют при разной влажности с заданной работой уплотнения и получают максимальную плотность скелета грунта и оптимальную влажность. В спецификации указывается, применяется стандартный или модифицированный Проктор.

Эталон должен соответствовать укладываемому материалу; при смене источника, вида материала или гранулометрического состава требуется новое испытание по Проктору. Мы проводим его в нашей грунтовой лаборатории, и если доставить пробу до начала полевых испытаний, это сэкономит время.

Расчет и интерпретация коэффициента уплотнения

Коэффициент уплотнения (%) = плотность скелета грунта на месте / максимальная плотность скелета грунта × 100

Например, 2.05 Mg/m³ на месте при максимальной плотности скелета грунта 2.15 Mg/m³ дает около 95.3%. Универсального порогового значения нет: критерий приемки зависит от слоя, материала и метода Проктора и берется из проектной спецификации. По каждой точке в нашем отчете приводятся плотность влажного грунта, влажность, плотность скелета грунта, коэффициент уплотнения и использованное эталонное значение по Проктору. Некоторые спецификации также ограничивают полевую влажность относительно оптимальной, поэтому оценивайте эти показатели вместе.

Поскольку плотность скелета грунта зависит от влажности, определяемой высушиванием в сушильном шкафу, результаты обычно предоставляются в срок от 6 до 48 часов.

Подготовка объекта и типичные ошибки

К нашему приезду, пожалуйста, подготовьте полностью уплотненный слой на проектной отметке, пикеты или координаты сетки, описание слоя и материала, а также критерий приемки и метод Проктора из спецификации. На дорогах должна быть обеспечена организация движения, а катки не должны работать рядом с точкой испытания во время его проведения.

Ошибки, которые мы чаще всего встречаем в условиях Кипра:

Испытание сразу после полива: летом поверхность быстро высыхает, и ее часто поливают непосредственно перед испытанием. Верх слоя влажный, основная его толща сухая, и влажность уже не характеризует слой. Увлажнять нужно перед уплотнением, а не перед испытанием.
Крупные камни: крупные камни в лунке, которых не было в пробе для испытания по Проктору, завышают плотность скелета грунта. Стандартный прибор не подходит для материалов со значительной долей частиц крупнее примерно 38 mm; такие случаи мы отмечаем в отчете.
Не тот слой: если заглубиться в нижележащий слой или оставить рыхлый материал сверху, в одном результате смешиваются два слоя.
Нерепрезентативные точки: испытания только в центральной полосе, по которой каток прошел больше всего. Края, низ стенок траншей и грунт вокруг колодцев уплотнить труднее, и их нужно включать в испытания.
Вибрация и влажный песок: работающий рядом каток во время засыпки песка или песок, набравший влагу, искажают объем лунки.

Песчаный конус или LWD?

Параметр	Песчаный конус	LWD
Что измеряется	Плотность и влажность грунта на месте	Evd (динамический модуль деформации)
Эталон	Максимальная плотность скелета грунта по Проктору	Значение Evd, заданное в спецификации
Срок получения результата	Обычно от 6 до 48 часов	Около двух минут на точку, на объекте
Стандарт	ASTM D1556/D1556M-24, TS 13872:2019+T1:2026	ASTM E2835-21(2026)

LWD не измеряет плотность, поэтому не может заменить метод песчаного конуса там, где спецификация требует коэффициент уплотнения. Эти методы хорошо дополняют друг друга: контроль уплотнения LWD быстро охватывает много точек и выявляет слабые места, а песчаный конус дает коэффициент уплотнения, которого требует спецификация.

Часто задаваемые вопросы

Сколько испытаний нам нужно?

Это определяет спецификация. Если она этого не устанавливает, мы проводим одно испытание примерно на 1 000 m² каждого слоя; на узких траншеях и небольших площадках мы назначаем столько точек, сколько нужно, чтобы охватить всю площадь.

Результат получился выше 100%. Возможно ли это?

Это возможно, если работа уплотнения на объекте превышает лабораторную, но чаще эталонное значение по Проктору не соответствует уложенному материалу или в лунке были крупные камни. В таком случае мы вместе с Вами пересматриваем эталон.

Что происходит с участком, не прошедшим испытание?

Его повторно уплотняют, при необходимости корректируя влажность, и мы проводим повторное испытание в том же месте. Результаты повторных испытаний приводятся в отчете отдельно.

Для приемочных испытаний слоев насыпи или дорожной одежды ознакомьтесь с нашей услугой определения плотности методом песчаного конуса и направьте нам график работ и спецификацию через страницу контактов. Мы выезжаем на объекты в будние и выходные дни.