흙은 흙 입자와 입자들 사이의 간극으로 이루어져 있고 간극은 물 또는 공기로 채워져 있다. 즉 흙은 고체, 액체 및 기체의 3상(相)으로 이루어져 있다.
7) 흙의 연경도
흙의 물리적 특성은 함수량과 함수 후의 건조의 정도에 따라 많이 달라진다. 흙 입자들이 함께 달라 붙어 건조 상태에서 이들을 분리 하기 위해서는 어느 정도의 힘이 가해져야 하는데 일한 흙은 점성토(粘性土 ; cohesive soil)라 한다. 또 습윤 상태에서는 흙 입자들이 함께 붙어 있으나 건조 상태에서 서로 자연적으로 분리되는 흙을 비점성토(非粘性土 ; noncohesive soil)라 한다.
이러한 성질은 점토 입자 또는 콜로이드에 흡착해 있는 물의 물리 화학적 성질과 흙 속에 함유된 비흡착 자유수의 정도에 따라 달라진다. 함수량이 많으면 자유수의 작용으로 액상(液狀)이 되어 유동 상태가 되지만 함수량이 감소하면 점차적으로 변형 저항이 생긴다. 이와 같이 함수량의 다소에 의하여 변화하는 흙의 성질을 흙의 연경도(軟硬度 ; consistency)라 한다.
점성토는 수분 함량에 따라 고체, 반고체, 소성(plastic), 및 액성으로 그 상태가 변화하는데 그에 따라 부피도 변화한다. 함수비와 흙의 체적 변화 사이의 관계는 <그림 7.1-1>과 같다. 고체상에서는 수분함량의 변화가 있어도 부피는 일정하다. 이와 같은 점성토인 세립토가 건조되는 사이에 일어나는 각 상태 변화의 한계를 연경도 한계(consistency limit) 또는 제안자의 이름을 따서 Atterberg 한계라 하며, 액성한계, 소성한계, 수축한계 등이 있다. 또 이들 연경도 한계로부터 소성지수, 액성지수, 수축지수, 유동지수 및 Toughness 지수와 같은 연경도 지수(indices of soil consistency)를 구하여 흙의 물리적 성질을 나타내기도 한다.