یکی از متداول‌ترین آزمایش‌های برجا برای ارزیابی تراکم خاک، «آزمایش مخروط ماسه» (Sand Cone Test) است. این آزمایش مطابق با استانداردهای ASTM D1556 و AASHTO T191 اجرا می‌شود و اغلب برای تعیین چگالی لایه‌های مختلف زیرسازی در پروژه‌های راه‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آزمایش مخروط ماسه از دقت خوبی بهره می‌برد.
تجهیزات آزمایش مخروط ماسه عبارت هستند از:
- نمونه ماسه با چگالی مشخص (D1)
- مخروط ماسه (محفظه ریختن ماسه)
- قیف
- صفحه استاندارد با یک حفره
- میله حفاری
- محفظه خاک
- ترازو
مراحل آزمایش مخروط ماسه به ترتیب زیر اجرا می‌شوند:
- وزن کردن مخروط خالی (W1)
- پر کردن مخروط با حجم مشخصی ماسه و وزن کردن مجدد آن (W2)
- بردن تجهیزات به محل مورد نظر برای اجرای آزمایش در پروژه
- قرار دادن صفحه حفره‌دار بر روی سطح خاک مورد نظر
- حفر خاک زیر حفره تا عمق 10 الی 12.5 سانتی‌متر
- خارج کردن خاک از حفره، صاف کردن و یکنواخت کردن سطح داخلی حفره
- وزن کردن خاک خارج شده از حفره (W4)
- جانمایی دقیق مخروط ماسه بر روی حفره
- باز کردن شیر مخروط و صبر کردن تا پر شدن کامل حفره توسط ذرات ماسه
- بستن شیر به محض پر شدن کامل حفره
- وزن کردن ماسه باقی مانده در قیف (W3)
- محاسبه وزن ماسه ریخته شده در حفره (W2-W3)
- محاسبه حجم حفره با استفاده از وزن ماسه پرکننده و چگالی آن (V=W2-W3/D1)
- محاسبه چگالی مرطوب خاک محل اجرای آزمایش با استفاده از وزن خاک حفر شده و حجم حفره (W4/V)
پس از انجام مراحل بالا، چگالی خشک با استفاده از رابطه زیر به دست می‌آید:
- γd: چگالی خشک
- γw: چگالی مرطوب
- w: رطوبت خاک
دو آزمایشی که تا به اینجا به معرفی کردیم، متداول‌ترین و ساده‌ترین روش‌های تعیین ضریب تراکم خاک در آزمایشگاه و محل پروژه هستند. معمولا برای تعیین نسبت تراکم خاک، روش آزمایشگاهی ترجیح داده می‌شود. در صورت عدم دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی، روش‌های برجا در اولویت قرار می‌گیرند. روش مخروط ماسه به دلیل سادگی، ایمنی و هزینه پایین از محبوبیت بالایی برخوردار است. با این وجود، محدودیت‌هایی نظیر مدت اجرای بالا (30 دقیقه یا بیشتر)، نیاز به توقف ماشین آلات برای اجرا، عدم کاربرد در خاک‌های اشباع یا بسیار چسبنده و نیاز به بازیابی دقیق مواد حفاری شده، باعث ترجیح دادن روش‌های دیگر نظیر آزمایش بالن لاستیکی یا آزمایش هسته ای می‌شود.