[건설재료시험기능사 필기] 15년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

재료를 얇게 두드려 펼 수 있는 성질은 전성이다.
타격이나 압연으로 얇은 판 형태로 변형되는 능력을 말하며, 금속박이나 도금판을 만드는 가공성과 관련된 성질이다.
인성은 충격에 견디며 파괴되지 않고 에너지를 흡수하는 성질이다.
연성은 재료를 가늘게 뽑아 늘일 수 있는 성질로 판이 아닌 선 형태의 변형이다.
취성은 잘 늘어나지 않고 쉽게 부서지는 성질로 전성과 반대되는 특성이다.

'공기량이 많을수록 소요 단위수량도 많아진다'는 역의 관계이므로 틀린 설명이다. 공기량 증가는 단위수량 감소를 초래하는데, 공기는 물을 대체하므로 같은 슬럼프를 유지하려면 오히려 물의 필요량이 줄어들기 때문이다.
시멘트 분말도: 시멘트 분말도가 높으면 수화 반응이 빨라져 공기 안정성이 낮아져 공기량이 감소하므로 참이다.
콘크리트 온도: 콘크리트 온도가 낮으면 공기연행제의 작용이 약해져 공기량이 감소하므로 틀렸지만 이것이 정답이 아니다.
단위시멘트량: 단위시멘트량이 증가하면 시멘트 입자가 증가하여 공기가 부착할 공간이 줄어들어 공기량이 감소하므로 참이다.

골재의 수분 상태를 정의할 때, 함수량에서 흡수량을 뺀 값은 골재 입자 표면에만 존재하는 자유수(자유 수분)를 의미하며, 이를 표면수량이라 한다.
함수량은 골재에 포함된 총 수분(표면수 + 흡수수)이고, 흡수량은 골재 내부에 흡수되어 있는 수분이므로, 이 둘의 차이는 표면에만 부착된 물의 양을 나타낸다.
절대건조상태: 수분이 전혀 없는 상태이다.
표면건조 포화상태: 표면에 자유수는 없으나 내부 공극이 포화된 상태이다.
유효흡수량: 실제 흡수 가능한 수량을 의미한다.

콘크리트는 압축강도가 가장 크고, 인장강도는 압축강도의 약 1/10~1/13에 불과하다. 휨강도는 압축강도의 약 1/5~1/8, 전단강도는 약 1/4~1/6 수준이다.

조립률과 관계있는 것은 골재의 입도이다.
조립률(F.M.)은 여러 체에 남은 골재의 누적 잔류율을 합해 100으로 나눈 값으로, 골재 입자 크기의 분포, 즉 입도를 하나의 수치로 나타낸 지표이다.
시멘트의 분말도는 시멘트 입자의 고움 정도를 나타내는 값으로 골재 입도와는 별개이다.
시멘트와 물의 질량비는 배합의 물-시멘트비를 뜻하며 골재 크기 분포와 무관하다.
골재와 시멘트의 질량비는 배합비율을 나타낼 뿐 입도 분포를 표현하지 않는다.

원유를 분별 증류할 때 상온에서 액체로 얻어지는 가장 무거운 유분이 석유 아스팔트(Bitumen)이며, 이를 개질하여 만든 제품이 블론 아스팔트다. 블론 아스팔트는 석유 아스팔트에 공기를 불어넣어(blow) 산화시킨 개질 아스팔트로, 경도와 연화점을 높여 포장용으로 사용된다. 아스팔타이트는 천연 광물성 아스팔트, 샌드아스팔트와 레이크 아스팔트는 모두 천연 아스팔트의 일종으로 광산에서 채취하는 것이므로 원유 증류로 얻어지지 않는다.

'분말도가 클수록 콘크리트의 균열이 적어지므로 내구성이 증진된다'는 오류로, 분말도가 크면 수화 속도는 빨라지지만 초기의 급속한 수화로 인한 큰 건조수축과 온도응력이 오히려 균열 발생을 증가시키므로 내구성이 증진된다는 설명은 틀렸다.
초기 강도·강도증진율: 분말도가 커질수록 입자 표면적이 증가하여 수화반응이 빨라지고 초기 강도와 강도증진율이 향상되므로 정확하다.
워커빌리티: 분말도 증가는 입자가 미세해져 모르타르·콘크리트의 충진성을 높여 워커빌리티도 개선된다.
풍화: 미세한 입자는 물과의 접촉 면적이 커져 초기에 수화 열을 많이 발생시키고 내부 응력이 증가하여 풍화 저항성이 오히려 감소하므로(풍화하기 쉬워지므로) 정확하다.

설명된 혼화재는 포졸란이다.
실리카질 미분말이 시멘트의 수산화칼슘과 반응(포졸란 반응)하여 조직을 치밀하게 만들어 워커빌리티와 수밀성, 내구성을 함께 개선한다.
AE제는 미세기포를 넣어 동결융해 저항성과 워커빌리티를 높이는 혼화제로 실리카질 가루가 아니다.
폴리머는 고분자 수지로 접착성과 방수성을 높이는 재료로 포졸란 반응과는 다른 원리이다.
팽창제는 경화 중 팽창을 일으켜 균열을 억제하는 혼화재로 수밀성 개선의 원리가 다르다.

석재의 인장강도는 압축강도의 약 1/10~1/20 수준으로 매우 작으며, 따라서 "인장강도가 압축강도에 비해 매우 크다"는 명백히 거짓이다.
화강암: 화강암이 급열·급냉 반복에 약해 내화성이 낮다는 맞는 설명이다.
흡수율: 흡수율이 크면 공극이 많아져 강도 저하와 동해(물이 얼때 팽창해 손상)가 쉬워지는 올바른 원리이다.
비중: 비중이 크면 조직이 치밀해 압축강도가 커진다는 일반적인 석재 특성이다.

목재는 함수율 변화에 따른 변형과 팽창·수축이 크다는 점이 옳지 않은 설명이다.
목재는 수분을 흡수하거나 잃을 때 섬유가 팽윤·수축하여 치수 변화와 뒤틀림이 크게 나타나는 재료이다.
경량이고 취급·가공이 쉬우며 외관이 아름다운 것은 목재의 실제 장점이다.
부식이 쉽고 충해를 받는 것도 목재의 실제 단점으로 옳은 설명이다.
가연성이므로 내화성이 작은 것 역시 목재의 실제 특징이다.

거푸집에 부어 넣은 후 블리딩이 많이 생기는 것은 굳지 않은 콘크리트에 요구되는 성질이 아니다.
블리딩이 많으면 재료가 분리되고 표면에 레이턴스가 두껍게 남아 품질이 나빠지므로, 오히려 블리딩은 적을수록 바람직하다.
균등질이고 재료 분리가 일어나지 않는 것은 굳지 않은 콘크리트에 실제로 요구되는 성질이다.
운반, 다지기 및 마무리가 용이한 것도 시공성 측면에서 요구되는 성질이다.
작업에 적합한 워커빌리티를 가지는 것 역시 굳지 않은 콘크리트의 필수 요건이다.

1g의 시멘트가 가진 전체 입자의 총 표면적을 비표면적이라 한다.
시멘트 입자가 미세할수록 같은 질량에서도 표면적이 넓어지므로, 비표면적은 시멘트의 분말도를 나타내는 대표적인 지표로 쓰인다.
블레인 시험 등으로 구한 이 값이 클수록 시멘트가 물과 접촉하는 면이 넓어 초기 반응이 빨라진다.

아스팔트의 컨시스턴시를 침의 관입저항으로 평가하는 성질은 침입도이다.
일정 온도·하중·시간 조건에서 표준 침이 파고드는 깊이로 아스팔트의 굳기 정도를 수치화한 값이다.
비중은 단위부피당 질량을 재는 값으로 침의 관입 저항과는 무관하다.
신도는 시료를 늘여 끊어지는 길이를 측정하는 값으로 관입 저항이 아니다.
연화점은 가열해 일정하게 처지는 온도를 재는 값으로 침입 저항과는 다른 시험이다.

알루미나 시멘트는 혼합 시멘트가 아니라 별도의 특수 시멘트이다.
알루미나 시멘트는 보크사이트와 석회석을 원료로 하여 조기 강도와 내화성이 뛰어난 시멘트로, 클링커에 혼합재를 섞는 혼합 시멘트와는 제조 원리가 다르다.
고로슬래그 시멘트는 클링커에 고로슬래그 분말을 섞은 대표적인 혼합 시멘트이다.
플라이애시 시멘트는 클링커에 플라이애시를 섞은 혼합 시멘트이다.
포틀랜드 포졸란 시멘트도 클링커에 포졸란 재료를 섞은 혼합 시멘트이다.

천연산 포졸란에 속하는 것은 화산재이다.
화산재는 화산 분출로 생긴 자연 상태의 실리카질 재료로, 가공 없이 그대로 천연 포졸란으로 사용할 수 있다.
고로슬래그는 제철 공정에서 나오는 인공 부산물로 천연 포졸란이 아니다.
소성혈암은 혈암을 가열 처리해 만든 인공 포졸란이다.
플라이애시도 화력발전소에서 발생하는 산업 부산물로 인공 포졸란에 해당한다.

실적률과 공극률은 상호보완 관계로서 실적률 + 공극률 = 100%를 만족한다. 공극률이 40%이면 실적률 = 100% − 40% = 60%이다.

굵은 골재의 밀도 및 흡수율 시험과 관련이 없는 기구는 원뿔형 몰드이다.
원뿔형 몰드는 잔골재가 표면건조포화상태에 이르렀는지 판정할 때 쓰는 기구로, 굵은 골재 시험에는 사용하지 않는다.
시료 분취기는 시험용 시료를 대표성 있게 줄이는 데 쓰여 굵은 골재 시험에도 필요하다.
항온 건조기는 시료를 말려 절대건조 상태의 질량을 얻는 데 사용된다.
저울은 각 상태별 질량을 측정하는 데 반드시 필요한 기구이다.

유효 입자 지름 D₁₀은 입도분포 곡선에서 누적 통과 백분율이 10%인 지점의 입자 지름으로, 세립질 흙의 투수성을 좌우하는 가장 미세한 입자 크기를 대표한다. 이를 통해 투수 계수를 추정하는 Hazen의 경험식(k = C·D₁₀²)이 널리 사용된다.
전단 강도 정수, 내부 마찰각, 지지력 계수는 입도분포보다 흙의 다짐도, 함수비, 유효응력 등 역학적 성질에 더 크게 의존하며, D₁₀과의 직접적 경험식 관계가 없다.

액성한계시험에서 반죽한 시료는 흙과 증류수가 고르게 섞이도록 10시간 정도 방치한다.
충분한 시간을 두어 수분이 시료 전체에 균일하게 스며들도록 해야 이후 낙하 시험에서 일정한 결과를 얻을 수 있다.

골재의 단위용적질량 시험에서 시료를 채우는 방법은 봉 다지기, 충격을 이용하는 방법, 삽을 쓰는 방법이다. 흐름대, 깔때기, 진동대는 이 시험의 시료 채우기 방법이 아니다.

환구법(Ring and Ball method) 연화점 시험은 규정된 조건에서 시료를 가열할 때 시료가 연화되어 처지기 시작하여 규정된 거리인 25.4mm만큼 처졌을 때의 온도를 연화점으로 정의한다. 이는 시험 규격(KS 등)에서 강구가 시료를 밀어내려 바닥판에 닿을 때까지의 표준 낙하거리로 고정된 값이다.

흙의 침강 분석시험(Hydrometer Analysis)에서 사용하는 분산제는 흙 입자 간 응집력을 제거하고 입자를 균등하게 분산시키기 위한 화학약품이다. 표준적으로 사용되는 분산제는 피로 인산 나트륨, 헥사메타인산 나트륨, 트리폴리 인산 나트륨 등의 인산염 계열로, 이들은 흙 입자 표면의 전기적 성질을 변화시켜 분산 효과를 낸다. 반면 과산화수소의 포화 용액은 유기물을 산화·제거하기 위한 전처리 화학약품이지 침강 분석시험의 분산제가 아니다.

골재의 안정성 시험에 사용하는 시약은 황산나트륨이다.
황산나트륨 포화 용액에 시료를 담갔다 말리는 과정을 반복해 결정 성장 압력으로 골재가 손실·파괴되는 정도를 평가하여 내구성(안정성)을 판정한다.

콘크리트 배합강도는 설계기준 강도에 안전계수와 편차를 반영하여 결정하며, 시험 기록이 없는 현장에서는 보수적인 기준이 적용된다. 일반적으로 콘크리트 표준시방서에서 시험 기록이 없는 경우 배합강도는 설계기준강도 + 8.5MPa로 산정하는 방식이 사용되는데, 이는 변동계수와 안전마진을 고려한 값이다. 주어진 설계기준 강도 21MPa에 8.5MPa를 더하면 21 + 8.5 = 29.5MPa가 되어 배합강도는 29.5MPa이다.

콘크리트 배합설계는 골재의 표면건조포화상태를 기준으로 한다.
표면건조포화상태는 골재 내부 공극은 물로 차 있지만 표면에는 물기가 없는 상태로, 이 기준을 써야 배합수량 계산이 정확해진다.
절대건조상태는 골재 내부까지 완전히 마른 상태로 배합 시 골재가 물을 추가로 흡수해 버려 기준으로 쓰지 않는다.
공기 중 건조상태는 습도에 따라 흡수 정도가 달라져 기준이 일정하지 않다.
습윤상태는 표면에 물기가 남아 있어 배합수량이 과다하게 계산될 수 있다.

3등분점 재하에서 공시체가 지간의 중앙 1/3 안에서 파괴되었다고 보고, 지간을 450mm로 적용해 휨강도를 구한다.
$f_b=\dfrac{PL}{bh^2}=\dfrac{450000\times450}{150\times150^2}=\dfrac{202500000}{3375000}=60\ \text{MPa}$
따라서 휨강도는 60MPa이다.

천연 아스팔트의 신도시험(ductility test)은 23℃ 수온에서 시료를 고리에 걸고 양끝을 일정한 속도로 당길 때 끊어질 때까지의 길이 연신을 측정하는 시험이다. 이 시험에서 시료를 잡아당기는 규정 속도는 분당 5cm로 정해져 있으며, 이 속도에서 측정된 신도 값으로 아스팔트의 연성을 평가한다. 너무 빠른 속도는 실제 포장 성능과 맞지 않고, 너무 느린 속도는 시험 시간을 과도하게 연장하므로 5cm/min이 표준화된 최적 속도이다.

콘크리트 인장강도를 간접적으로 측정하는 시험은 할렬시험(쪼갬인장강도시험)이다.
원기둥 공시체를 옆으로 눕혀 압축하여 쪼개지는 하중으로부터 인장강도를 환산하는 방식으로, 직접 잡아당기기 어려운 콘크리트의 인장강도를 간접적으로 구한다.
탄성종파시험은 초음파 속도로 품질을 추정하는 비파괴시험으로 인장강도를 직접 구하지 않는다.
직접전단시험은 전단강도를 구하는 시험으로 인장강도 시험과는 목적이 다르다.
비파괴시험은 슈미트해머 등으로 강도를 추정하는 일반적 방법일 뿐 인장강도 전용 시험을 지칭하지 않는다.

비중 측정 시 기포 제거를 위한 끓이는 시간은 흙의 입자 성질에 따라 달라진다. 일반적인 흙은 입자가 상대적으로 조밀하여 기포가 적게 포함되므로 끓이는 시간이 가장 짧고, 고유기질토(유기질토)는 유기물이 포함되어 기포 제거에 중간 정도의 시간이 필요하며, 화산재 흙은 다공질 구조로 인해 기포가 많이 포함되어 있어 가장 긴 시간의 끓임이 필요하다. 따라서 기포 제거 시간이 적은 순서는 일반적인 흙 → 고유기질토 → 화산재 흙이다.

슈미트헤머시험은 경화된 콘크리트의 압축강도를 비파괴로 측정하는 시험으로, 신선 콘크리트의 작업성이 아닌 경화 콘크리트의 강도 평가에 사용되므로 워커빌리티 측정방법이 아니다.
콘크리트의 워커빌리티(작업성)는 콘크리트가 붓고 다지기에 얼마나 용이한지를 나타내는 성질로, 신선 콘크리트의 유동성·점성·응집성을 평가하는 시험으로 측정된다.
슬럼프시험: 콘크리트의 침하량으로 유동성을 측정한다.
플로우시험: 흘러 펼쳐지는 정도를 측정한다.
켈리보오올관입시험: 관입깊이로 콘크리트의 경도와 응집성을 평가한다.

수은을 사용하는 시험은 흙의 수축한계 시험이다.
노건조된 시료의 부피를 잴 때 수은을 채워 밀어낸 부피를 측정해 수축 전후 부피 변화로 수축한계를 구한다.
액성한계 시험은 황동접시와 홈파기 도구를 사용하며 수은이 필요하지 않다.
소성한계 시험은 흙을 국수 모양으로 굴려 갈라짐을 확인하는 시험으로 수은을 쓰지 않는다.
입도 시험은 체가름과 비중계를 사용하는 시험으로 수은과는 관계가 없다.

시멘트 비중 시험은 비중 = 시멘트 질량 ÷ 시멘트의 실제 부피로 계산한다. 시멘트 시료를 광유에 넣었을 때 부피 변화량이 시멘트의 실제 부피이므로, 부피 = 20.8 mℓ − 0.5 mℓ = 20.3 mℓ이다. 따라서 비중 = 64 g ÷ 20.3 mℓ = 3.15이다.

흙의 비중은 수축비 R과 수축한계 SL로 구한다.
$G_s = \dfrac{1}{\dfrac{1}{R} - \dfrac{SL}{100}} = \dfrac{1}{\dfrac{1}{1.6} - 0.25} = \dfrac{1}{0.625-0.25} = \dfrac{1}{0.375} \approx 2.67$이므로, 비중은 2.67이다.

잔골재의 표면수 시험 기준에서 1번은 질량법과 용적법 두 가지 방법이 존재하여 참이고, 2번은 동일 시료로 2회 반복 시험하여 평균값으로 보고하는 것이 맞다. 3번은 정밀도 기준으로 반복 측정값의 차이가 0.3% 이하여야 한다는 규정도 정확하다. 4번의 경우 시험 중 용기 및 내용물의 온도는 20~25℃(실온)로 유지하도록 규정되어 있으며, 10~15℃는 과도하게 낮은 온도이므로 틀렸다.

잔골재의 표면수 시험은 KS F 2104 규격에서 규정하는데, 시료는 400g 이상을 대표적인 것에서 채취하여 함수율 변화를 방지하도록 주의하며 2분하여 각각을 1회의 시험 시료로 한다. 보기 1번은 채취량이 100g으로 부족하고, 보기 3번은 4분, 보기 4번은 1000g 이상으로 과다하거나 분할 방법이 틀렸다.

압력법 공기량 시험은 보일의 법칙(일정 온도에서 기체의 부피와 압력의 역비례 관계)을 기초로 하여 압력 감소로부터 공기량을 역산하는 방법으로, 보기 1, 3, 4는 모두 맞다. 보기 2의 최대 치수 40mm 이하의 인공 경량 골재 콘크리트는 압력법의 적용 범위 밖이며, 압력법은 보통 골재나 자연 경량 골재를 사용한 굳지 않은 콘크리트에 적합하다. 인공 경량 골재는 다공질로 골재 자체가 물을 흡수하고 공기를 포함하여 콘크리트 전체 공기량과 분리 측정이 불가능하므로, 이 경우 용적법을 사용한다.

흙의 액성한계시험에서 시료는 425μm체를 통과한 것으로 준비한다.
이 체를 통과한 세립 성분만 사용해야 균질한 반죽을 만들 수 있어 시험 결과의 재현성이 확보된다.

소성한계는 반고체 상태를 나타내는 최대 함수비이다.
함수비를 점점 줄여가면 흙이 소성 상태에서 반고체 상태로 바뀌는데, 이 경계가 되는 함수비가 소성한계이다.
소성상태를 나타내는 최대 함수비는 액성한계에 대한 설명이다.
액성상태를 나타내는 최소 함수비 역시 액성한계를 가리키는 표현이다.
자중으로 유동할 때의 최소 함수비는 액성한계의 개념적 정의에 해당한다.

르샤틀리에 비중병을 이용한 시멘트 비중시험에서 액면 눈금을 읽을 때는 가장 아랫면(최하단)의 눈금을 읽어야 한다. 정답 1번은 "가장 윗면의 눈금을 읽도록 한다"고 잘못 기술했으므로 틀린 것이다. 2번 비중병의 목부분 취급 주의, 3번 광유의 휘발성으로 인한 화재 위험, 4번 시료와 액체의 온도 동등화는 모두 올바른 주의사항이다.

액성한계(Liquid Limit, LL) 시험은 Casagrande 액성한계 장치를 사용하여 수행되며, 이 장치에서 황동접시를 낙하시켜 흙시료의 변형을 관찰한다. 시험 방법은 1초에 2회(즉, 0.5초마다 1회) 비율로 황동접시를 약 1cm 높이에서 떨어뜨리고, 홈의 바닥부 양쪽 흙이 1.5cm 길이 정도 합류(유동하여 만남)할 때까지 계속 낙하시킨다. 이때 필요한 낙하 횟수(통상 25회 ±5회)를 기록하여 함수비와 함께 액성한계를 산정한다.

시멘트 분말도(분말의 미세함 정도)는 표준체(Sieve)에 의한 체가름 방법으로 측정한다. 구체적으로 75㎛ 표준체를 이용하여 시멘트를 통과시킨 후 남은 잔류물의 질량백분율로 분말도를 평가한다. 르샤틀리에 비중병은 시멘트의 비중 측정, 비이카 장치와 길모아 침은 시멘트의 응결시간 측정에 사용되므로 분말도 측정과는 무관하다.

콘크리트 슬럼프 시험은 3층으로 나누어 넣고 각 층을 25회씩 다진다.
각 층을 고르게 다져야 시료 내부에 빈틈이 남지 않아 슬럼프 값이 콘크리트의 실제 반죽질기를 정확히 반영한다.

압력법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 공기량은 겉보기 공기량에서 골재의 수정계수를 뺀 값으로 구한다(KS F 2421).
$A = A_1 - G = 7.5\% - 1.3\% = 6.2\%$
골재의 수정계수는 겉보기 공기량에 곱하는 비율이 아니라, 콘크리트 용적에 대한 백분율(%) 값을 그대로 빼 주는 값이다. 따라서 이 콘크리트의 공기량은 6.2%이다.

휨강도 공시체를 다짐봉으로 다질 때는 윗면 면적 약 1000mm²당 1회의 비율로 다진다. 예를 들어 150×150×530mm 공시체는 한 층에 약 80회를 다진다.

슬럼프콘에 콘크리트를 채우기 시작해서 슬럼프콘을 다 들어 올릴 때까지의 시간은 3분 이내로 해야 하므로 '5분 이내'는 틀린 설명이다. 슬럼프콘의 규격(윗면 안지름 100mm, 밑면 안지름 200mm, 높이 300mm)과 40mm를 넘는 굵은 골재를 제거한다는 설명은 옳다.

연약한 점토 지반의 전단강도를 구하는 현장 시험법은 베인 전단시험이다.
로드 끝의 십자형 날개를 지반에 박고 회전시켜 얻은 저항 모멘트로부터 비배수 전단강도를 계산하는 현장시험이다.
직접전단시험은 실내에서 시료를 전단상자에 넣어 시험하는 실내시험이다.
일축압축시험도 실내에서 공시체에 축하중만 가해 강도를 구하는 실내시험이다.
삼축압축시험 역시 실내에서 구속압을 가하며 강도를 구하는 실내시험으로 현장시험이 아니다.

Engineering news 공식은 동적 말뚝 공식 중 하나로, 낙하해머에 의한 말뚝 관입량으로부터 극한지지력을 추정하는 방법이다. 이 공식에서 사용되는 안전율은 6으로, 극한지지력을 안전율 6으로 나누어 허용지지력을 산정한다. 이는 미국 공학에서 전통적으로 적용되어 온 기준이며, 동적 공식의 불확실성을 반영한 상대적으로 보수적인 설계기준을 나타낸다.

간극률(porosity) $n$과 간극비(void ratio) $e$의 관계식은 $n = \frac{e}{1+e}$이다. 간극률이 50%(0.5)일 때, $0.5 = \frac{e}{1+e}$를 정리하면 $0.5(1+e) = e$ → $0.5 + 0.5e = e$ → $0.5 = 0.5e$ → $e = 1.0$이다. 따라서 간극비는 1.0이다.

전단강도는 Coulomb의 공식 $\tau_f = c + \sigma \tan\phi$로 구한다. 여기서 c = 0.1 kg/cm²(점착력), σ = 25 kg/cm²(수직응력), φ = 30°(내부마찰각)이다. $\tan 30° = \frac{1}{\sqrt{3}} = 0.577$이므로, $\tau_f = 0.1 + 25 \times 0.577 = 0.1 + 14.425 = 14.525 \approx 14.5 \text{ kg/cm}^2$이다.

소성지수가 액성한계와 소성한계의 차이를 나타내는 지표이다.
소성지수(PI)는 흙이 소성 상태로 존재하는 함수비의 범위를 뜻하며, 액성한계에서 소성한계를 뺀 값으로 정의된다.
액성지수는 자연함수비가 액성한계에 비해 어느 위치에 있는지를 나타내는 값이라 두 한계의 차이 자체를 뜻하지 않는다.
유동지수는 유동곡선의 기울기를 나타내는 값으로 함수비의 차이를 직접 표현하지 않는다.
터프니스 지수는 소성지수와 유동지수의 비로 구해지는 값이라 이 물음과는 다른 개념이다.

깊은 기초는 말뚝, 피어(pier), 케이슨 등 지표면 아래 깊은 곳에 근입하여 지지력을 얻는 기초를 말한다. 푸팅기초는 얕은 기초에 속하며, 지표면 또는 그 근처에 직접 기초판을 놓고 지반의 지지력으로 구조물을 지탱하는 방식이다. 따라서 정답은 4번이다.

탄성침하는 하중을 제거하면 원래 상태로 회복되는 침하이다.
흙이나 구조체가 탄성적으로 변형되었다가 하중이 사라지면 변형이 회복되는 현상이며, 물이 빠져나가며 영구적으로 남는 변형과는 성격이 다르다.
압밀침하는 흙 속의 물이 서서히 빠져나가며 발생하는 영구적인 침하로 하중을 제거해도 회복되지 않는다.
소성침하는 흙 입자의 배열이 영구적으로 재배치되어 나타나는 침하로 하중 제거 후에도 남는다.
파괴침하는 지반이 파괴되며 발생하는 급격한 침하로 역시 회복되지 않는다.

지름 3mm 굵기에서 부서질 때의 함수비가 소성한계이다.
소성한계 시험은 흙 시료를 손으로 굴려 국수처럼 가늘게 밀어가면서, 그 지름이 규정된 굵기에서 부서지기 시작하는 순간의 함수비를 측정하는 시험이다.

CBR시험으로 도로 포장의 두께를 설계한다.
CBR(노상토 지지력비)은 노상·노반 흙의 지지력을 표준 쇄석과 비교한 값으로, 이 값을 바탕으로 필요한 포장 두께를 결정한다.
직접전단시험은 흙의 전단강도 정수(점착력·내부마찰각)를 구하는 시험으로 포장 두께 설계에 쓰이지 않는다.
일축압축시험은 점성토의 일축압축강도와 예민비를 구하는 시험으로 포장 설계와는 목적이 다르다.
투수계수시험은 흙의 물빠짐 정도(투수성)를 평가하는 시험으로 포장 두께 산정과는 무관하다.

최적함수비는 다짐곡선에서 최대 건조단위무게에 대응하는 함수비이다.
흙을 다지면서 함수비를 바꿔가며 건조단위무게를 측정하면 위로 볼록한 다짐곡선이 그려지는데, 그 꼭짓점에 해당하는 함수비가 가장 효율적으로 다져지는 조건이다.
적합 함수비는 다짐 이론에서 쓰이지 않는 표현으로 다짐곡선의 특정 지점을 가리키지 않는다.
최대 함수비는 흙이 가질 수 있는 함수비의 상한을 뜻할 뿐 다짐곡선의 정점과는 관계가 없다.
최소함수비 역시 다짐 특성을 나타내는 표준 용어가 아니라 최대 건조단위무게 지점과는 무관하다.

정수위 투수시험(상수수두법)은 상·하부 수위를 일정하게 유지하면서 일정 시간 동안 흘러나온 물의 양으로 투수계수를 구하므로, 투수계수가 크고 유속이 빨라도 측정이 용이하다. 따라서 자갈과 모래 같은 비교적 큰 투수계수를 가진 조립토에는 정수위 투수시험이 가장 적절하다.
투수계수가 크면 흙을 통과하는 물의 유속이 크기 때문에 일정 시간 내에 눈에 띄는 수위 변화가 나타난다. 반면 변수위 투수시험(변수수두법)은 시간에 따라 수위가 낮아지는 조건을 이용하므로 투수계수가 작은 세립토(점토, 실트)에 적합하다.

평판재하시험은 평판 위에 하중을 단계적으로 가하며 하중강도와 침하량의 관계를 구하는 현장 시험이다.
이렇게 얻은 하중강도-침하량 관계로부터 지반의 지지력과 변형 특성을 평가한다.
CBR시험은 노상토를 표준 쇄석과 비교해 지지력비를 구하는 시험으로 평판 재하 방식과는 다르다.
말뚝재하시험은 말뚝에 직접 하중을 가해 말뚝의 지지력을 구하는 시험으로 평판을 사용하지 않는다.
표준관입시험은 로드 끝의 샘플러를 타격해 관입량으로 N값을 구하는 시험으로 하중강도-침하량 관계를 구하지 않는다.

상대밀도는 사질토가 조밀한지 느슨한지를 나타내는 지표이다.
상대밀도는 현재 간극비가 가장 느슨한 상태와 가장 조밀한 상태 사이 어디에 위치하는지를 백분율로 나타내어 사질토의 조밀한 정도를 평가하는 데 쓰인다.
점성토가 함수비에 따라 고체·반고체·소성·액체 상태로 변해 가는 굳기 정도를 다루는 개념은 사질토의 조밀한 정도와는 무관하다.
소성지수는 흙이 소성 상태로 존재하는 함수비 범위를 나타내는 값으로 점성토의 성질을 다루는 지표다.
유동지수는 유동곡선의 기울기를 나타내는 값으로 사질토의 조밀한 정도와는 관련이 없다.

다짐곡선 특성에서 다짐에너지가 증가하면 최적함수비는 감소하므로 '일반적으로 다짐에너지가 커지면 최적함수비도 커진다'는 틀렸다. 표준 프록터 다짐보다 수정 프록터 다짐의 에너지가 크면서 최적함수비는 더 낮아지는 현상이 이를 증명한다.
최적함수비가 낮은 흙: 최적함수비가 낮을수록 공극이 적어 최대 건조단위무게가 크다는 올바른 설명이다.
입도분포가 좋은 흙: 입도분포가 좋으면 공극률이 감소하여 최대 건조단위무게가 증가하고 최적함수비가 감소한다는 맞는 내용이다.
입자크기 다짐에너지: 입자크기가 작아지거나 다짐에너지가 증가하면 최적함수비가 감소(낮아짐)하는데, 문맥상 "입자크기·다짐에너지가 커지면"으로 읽혀 다짐에너지 증가의 영향을 설명한 것으로 보아 최적함수비 감소를 의도한 것으로 해석된다.

실트질 흙을 넣어 모세관현상을 촉진한다는 조치는 동상을 막는 방법이 아니라 오히려 동상을 일으키는 요인이다.
실트는 모세관 상승이 활발해 겨울철에 지하수가 위로 빨려 올라가 어는 층을 두껍게 만들므로, 동상 방지에는 모세관 통로를 끊는 조치가 필요하다.
모래질 흙을 넣어 모세관현상을 차단하는 것은 물의 상승 경로를 끊어 동상을 막는 실제 대책이다.
배수구를 설치해 지하수면을 낮추는 것은 얼 수 있는 물의 공급 자체를 줄이는 유효한 대책이다.
동결깊이 상부에 단열재나 화학약품을 넣는 것도 열 손실과 동결을 억제하는 실제 대책이다.