⛏️ Badanie Proctora — wilgotność optymalna i gęstość mieszanek

Budownictwo PN-EN 13286-2

Przegląd

STATUS (stan na 06.11.2026). PN-EN 13286-2:2010 „Mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie — Część 2: Metody badań laboratoryjnych gęstości na sucho i zawartości wody — Zagęszczanie metodą Proktora” — wersja angielska, opublikowana 17.11.2010, wprowadza EN 13286-2:2010 [IDT]; zastąpiła PN-EN 13286-2:2007 (wersję polską). Do normy wydano poprawkę PN-EN 13286-2:2010/AC:2014-07 (wersja angielska, wprowadza EN 13286-2:2010/AC:2012) — poprawia ona wzór (B.4) w p. B.5.4 załącznika B (korekta gęstości w badaniu jednopunktowym). Karta nie ma adnotacji o wycofaniu — norma aktualna. EN 13286-2:2010 zastąpiła EN 13286-2:2004.

ZAKRES (rozdz. 1). Norma podaje metody badań zależności między zawartością wody a gęstością objętościową szkieletu mieszanek niezwiązanych i związanych spoiwem hydraulicznym po zagęszczeniu metodą Proctora. Pozwala oszacować gęstość możliwą do uzyskania na budowie i daje wartość odniesienia do oceny gęstości zagęszczonej warstwy. Dotyczy wyłącznie mieszanek kruszyw stosowanych w budownictwie drogowym i inżynierii lądowej; nie stosuje się jej do gruntów do robót ziemnych. Badanie nadaje się do mieszanek o górnym wymiarze ziarna D do 63 mm i nadziarnie do 25 % masy.

ZASADA (rozdz. 3–4). Norma opisuje sześć podobnych badań, różniących się wymiarem formy, masą ubijaka i liczbą warstw oraz uderzeń, dobranych do uziarnienia mieszanki. W badaniu Proctora używa się ubijaka 2,5 kg (energia około 0,6 MJ/m³ — „gęstość Proctora”), w zmodyfikowanym badaniu Proctora — ubijaka 4,5 kg albo 15 kg i cieńszych warstw (energia około 2,7 MJ/m³). Jeśli na sicie 63 mm pozostaje więcej niż 25 % materiału, metoda nie nadaje się do badania.

APARATURA (rozdz. 5). Formy cylindryczne z nadstawką wysokości co najmniej 50 mm i stalową podstawą: forma Proctora A — średnica (100,0 ± 1,0) mm, wysokość (120,0 ± 1,0) mm; duża forma B — (150,0 ± 1,0) × (120,0 ± 1,0) mm; bardzo duża forma C — (250,0 ± 1,0) × (200,0 ± 1,0) mm; średnica formy co najmniej cztery razy większa niż D mieszanki. Ubijaki: A — (2,50 ± 0,02) kg, stopa 50 mm, wysokość spadania (305 ± 3) mm; B — (4,50 ± 0,04) kg, 50 mm, (457 ± 3) mm; C — (15,00 ± 0,04) kg, 125 mm, (600 ± 3) mm. Dopuszcza się ubijaki automatyczne spełniające te wymagania i dające te same wyniki. Ponadto: sita według EN 933-2, waga z odczytem 0,1 % masy zagęszczanej próbki, taca do mieszania o bokach około 80 mm, liniał stalowy co najmniej 200 mm, wyposażenie do oznaczania zawartości wody według EN 1097-5, głębokościomierz z odczytem 0,02 mm, mieszarka o pojemności co najmniej 0,01 m³ i blok betonowy co najmniej 50 kg jako podstawa przy ręcznym ubijaniu.

PRÓBKA I RODZAJ BADANIA (rozdz. 6, tablice 4 i 5). Masę próbki i formę dobiera się do uziarnienia: mieszanka przechodząca w całości przez sito 16 mm — 15 kg (forma A) albo 40 kg (forma B); przechodząca w 75–100 % przez sito 31,5 mm — 40 kg (forma B); z większym nadziarnem na sicie 31,5 mm i przechodząca w 75–100 % przez sito 63 mm — 200 kg (forma C). Badanie Proctora: forma A — 3 warstwy po 25 uderzeń, forma B — 3 warstwy po 56 uderzeń (ubijak 2,5 kg, 305 mm), forma C — 3 warstwy po 22 uderzenia (ubijak 15 kg, 600 mm). Zmodyfikowane badanie Proctora: forma A — 5 warstw po 25 uderzeń, forma B — 5 warstw po 56 uderzeń (ubijak 4,5 kg, 457 mm), forma C — 3 warstwy po 98 uderzeń (ubijak 15 kg). Większe formy mają tę samą energię zagęszczania na jednostkę objętości, ale tarcie o ściankę może dawać inne gęstości — w serii badań jednej mieszanki należy trzymać się jednej formy. Do rutynowej kontroli warstw nawierzchni można stosować jednopunktowe badanie Proctora z załącznika B.

PRZEBIEG I OBLICZENIA (rozdz. 7–8 — poza dostępnym tekstem normy; według instrukcji laboratoryjnej Politechniki Lubelskiej do PN-EN 13286-2). Próbkę o wilgotności niższej od przewidywanej optymalnej zagęszcza się warstwami w formie z nadstawką, po zdjęciu nadstawki ścina nadmiar równo z krawędzią formy, waży formę z mieszanką i pobiera materiał do oznaczenia zawartości wody przez suszenie. Badanie powtarza się dla kolejnych porcji ze zwiększoną zawartością wody, aż gęstość szkieletu zacznie maleć. Gęstość objętościowa ρ to masa zagęszczonej mieszanki podzielona przez objętość formy, a gęstość szkieletu ρd = ρ / (1 + w/100), gdzie w — zawartość wody w procentach. Z wykresu ρd w funkcji w odczytuje się maksymalną gęstość objętościową szkieletu i odpowiadającą jej wilgotność optymalną.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Szczegółów rozdz. 7 (przygotowanie i nawilżanie porcji, wymagana liczba punktów krzywej), rozdz. 8 (wykreślanie krzywej), załączników B–D (badanie jednopunktowe, poprawka na nadziarno, mieszanki samoodwadniające) — są poza dostępnym podglądem. Nie podajemy wymaganych wskaźników zagęszczenia ani „typowych” gęstości — nie są częścią normy metody.

Zasada metody

Mieszankę kruszywa o znanej zawartości wody zagęszcza się warstwami w formie cylindrycznej ubijakiem spadającym z określonej wysokości — w badaniu Proctora albo w zmodyfikowanym badaniu Proctora, z cięższym ubijakiem i cieńszymi warstwami. Forma, liczba warstw i uderzeń zależą od uziarnienia mieszanki (formy A 100 mm, B 150 mm, C 250 mm).

Energia zagęszczania: około 0,6 MJ/m³ w badaniu Proctora (ubijak 2,5 kg) i około 2,7 MJ/m³ w zmodyfikowanym (ubijak 4,5 kg albo 15 kg). Badanie powtarza się dla kilku zawartości wody; dla każdego punktu oblicza się gęstość objętościową szkieletu ρd = ρ / (1 + w/100). Maksimum krzywej ρd(w) daje maksymalną gęstość szkieletu i wilgotność optymalną.

Zastosowania

• Mieszanki niezwiązane i związane spoiwem hydraulicznym stosowane w budownictwie drogowym i inżynierii lądowej (rozdz. 1) — nie grunty do robót ziemnych
• Wartość odniesienia gęstości do oceny zagęszczenia wbudowanej warstwy mieszanki (rozdz. 1)
• Porównanie mieszanek przed wbudowaniem i ustalenie zawartości wody, przy której mieszankę można zagęścić do danej gęstości (rozdz. 1)
• Rutynowa kontrola warstw nawierzchni jednopunktowym badaniem Proctora (zał. B)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 13286-2:2010 + AC:2014-07

Tytuł (PL)

Mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie — Część 2: Metody badań laboratoryjnych gęstości na sucho i zawartości wody — Zagęszczanie metodą Proktora

Title (EN)

Unbound and hydraulically bound mixtures — Part 2: Test methods for laboratory reference density and water content — Proctor compaction

Procedura krok po kroku

1. Dobór formy i masy próbki

   Na podstawie przesiewu przez sita 16 mm, 31,5 mm i 63 mm dobrać formę i masę próbki według tablicy 4 normy (15 kg, 40 kg albo 200 kg); przy nadziarnie na sicie 63 mm powyżej 25 % metoda nie ma zastosowania.

2. Dobór rodzaju badania

   Badanie Proctora albo zmodyfikowane badanie Proctora; liczba warstw i uderzeń według tablicy 5 (np. forma A: 3 × 25 ubijakiem 2,5 kg albo 5 × 25 ubijakiem 4,5 kg). W serii badań jednej mieszanki stosować jedną formę.

3. Zagęszczanie

   Według instrukcji Politechniki Lubelskiej: mieszankę o wilgotności niższej od przewidywanej optymalnej zagęszczać warstwami w formie z nadstawką, zdjąć nadstawkę, ściąć nadmiar równo z krawędzią formy i zważyć formę z mieszanką.

4. Zawartość wody

   Pobrać materiał do oznaczenia zawartości wody i oznaczyć ją według EN 1097-5 (suszenie w suszarce z wentylacją).

5. Kolejne punkty

   Powtarzać badanie dla porcji o zwiększonej zawartości wody, aż gęstość szkieletu zacznie maleć (według instrukcji Politechniki Lubelskiej).

6. Obliczenia i wynik

   Dla każdego punktu ρ = masa mieszanki / objętość formy i ρd = ρ / (1 + w/100); z krzywej ρd(w) odczytać maksymalną gęstość szkieletu i wilgotność optymalną.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• W dostępnym tekście normy nie ma wymagań bezpieczeństwa — zasady pracy z ciężkimi ubijakami (do 15 kg), dużymi próbkami i suszarką ustala laboratorium na podstawie oceny ryzyka

Najczęstsze pytania