서언
모래, 자갈, 돌, 벽돌, 콘크리트 등 각종 건설재료가 물과 접하게 되면 내부로 흡수되고, 표면에도 물기가 존재한다. 따라서 각종 재료의 물과 관련한 특성을 규명하기 위하여는 흡수된 물의 비율(흡수율) 또는 표면에 존재하는 물의 비율(표면수율)을 구하게 되는데, 이번 원고에서는 이와 같은 특성 구명에서 중요하게 기준이 되는 표면건조 포화상태(이하 표건상태)에 대하여 고찰해 보도록 한다. 

재료의 함수상태
<그림 1>은 재료의 함수상태를 개념적으로 나타낸 것이다. 여러 건설재료 중 굵은골재로 가정하면, 맨 우측으로부터 습윤상태가 있다. 즉, 물속에서 굵은골재를 꺼내면 내부는 물로 가득 차 있고 표면에도 물이 흐르는 상태인 것이다. 이 상태에서 표면의 물기만을 닦아주면 내부는 물로 가득 차 있고 표면만이 건조되어있는 표건상태가 된다.  이 상태가 기준이 되어 흡수율도 구하고, 표면수율도 구하며, 콘크리트 배합설계에서도 골재 배합의 기준이 되는 상태인 것이다.
표면건조 상태인 굵은골재를 대기 중에 방치하면 표면에서 어느 깊이까지만 건조되고 내부에는 일부 수분이 존재하는 공기 중 건조상태(기건상태)가 된다. 물론 이 상태는 외부환경인 습도 상태에 따라 변화할 수 있다. 기건상태에서 더욱 건조 시켜, 일례로 105±5℃에서 24시간 정도 건조로 속에서 건조 시키면 완전히 건조된 절대 건조상태(절건상태)가 된다. 그러나 이렇게 애써 건조 시켰다고 해도 대기 중에서 식히면 대기 중 습도를 빨아들여 기건상태로 돌아갈 수 있다. 그러므로 이때에는 <사진 1>과 같이 바닥에 흡습제가 놓여진 데시케이터 속에서 대기 온도까지 식혀 절건상태를 만든다.
        
표건상태의 제조
1) 굵은 입자
재료의 절건, 기건, 습윤상태는 문제없이 쉽게 만들 수 있지만, 모든 품질평가에 기준이 되는 표건상태는 어떻게 만들 수 있을까? 쉬운 일이 아니므로 이것에 대하여 알아보도록 한다. 기본적으로 표건상태의 제조는 절건상태에서 물을 먹여가는 것으로의 제조는 곤란하고, 완전건조시킨 재료를 24시간 이상 물속에 담근 후 물에서 꺼내어 표면의 표면수인 물기를 제거하는 것으로부터 만들어야 한다. 이때 물기를 제거하는 것은 천으로 된 수건 등의 헝겊을 이용하는데, 완전히 건조된 헝겊으로 닦아주게 되면 재료 내부의 물기까지 빨려 나오게 되어 문제이고, 물기가 줄줄 흐르는 헝겊으로는 물기가 제거되지 않으니, 젖은 헝겊을 한번쯤 짜서 닦아주면 되는 것이 표준인데, 어느 정도 닦아주어야 할까가 문제이다. 가장 중요한 포인트는 굵은골재 표면에 표면수가 묻어 있으면 반짝반짝 빛이 나게 된다. 따라서 물기를 닦아내어 빛이 막 사라진 시점이 곧 표건상태인 것이다. 굵은입자 및 덩어리 상태의 건설재료는 한 두번 경험하면 쉽게 표건상태를 만들 수 있다.

2) 잔입자
그런데, 문제는 시험대상 재료가 모래와 같이 잔입자 상태로 되어있다면 표건상태를 어떻게 만들 것인가? 헝겊으로 닦는다면 잔입자가 헝겊에 묻어서 닦기가 곤란하다. 그렇다면 이제는 전반적으로 열기 및 열풍 등 외기상태로부터 말려야 하는데, 얼마만큼 말려야 할까가 문제인 것이다.
따라서 이제는 어렸을 적 해수욕장 모래사장에서 모래를 가지고 놀았던 기억을 떠올려보자. 젖은 모래를 손등 위에 퍼 올리고 그 모래를 두드리며 「♪두껍아 두껍아 헌 집 줄게 새 집 다오♪」라는 동요를 부르고 손을 빼면 손 모양이 그대로 남아 있게 된다. 그러나 이번에는 마른 모래를 퍼 올리고 같은 동작을 하고 손을 빼면 어떻게 될까? 폭삭 주저앉게 될 것이다. 즉 모래 표면에 물기가 있으면 점성을 내어 어느 정도 형상을 유지하지만, 건조하면 점성이 사라져 허물어지게 되는데, 이런 원리를 이용하는 것이다.
<사진 2> 및 <그림 2>와 같이 잔입자인 건설재료의 표건상태를 맞추는 것은 플로콘(Flow cone)을 이용한다. 즉, 플로콘에 잔입자를 채우고 가볍게 다짐봉으로 다진 후 콘을 벗겼을 때 플로콘의 형상이 그대로 유지된다면 아직 표면에 물기가 있는 습윤상태이다. 그런데 만약 그림 2의 맨 우측처럼 확 주저앉았다면 표건상태를 지나 기건상태로 된 것이다. 이때는 다시 물을 뿌려 습윤상태로부터 다시 말려주게 되는데, 표건상태는 플로콘 모양을 유지하는 습윤상태에서 조금씩 건조 시켜 플로콘을 들어 올렸더니 형태가 막 무너지기 시작하는 시작점인 것이다. 어려울 수 있어도 여러 번 경험하면 쉽게 찾을 수 있다. 
그런데 이와 같은 실험을 매번 플로콘을 이용하여 많은 양을 실험하는 것은 번잡스러울 수 있다. 이때 편리하게 활용할 수 있는 방법으로는 양손으로 플로콘 경사 정도로 잔입자를 잡아준 다음 손을 뗀 후 손 형태가 유지되면 옆면 바닥을 살짝 긁어 주는 것으로 무너지지 않으면 더 말려야 하고 형태가 무너지게 되면 거의 표건 상태에 임박 하였음을 암시하는 것으로 이때부터는 플로콘으로 표건상태를 확인하는 것으로 하면 큰 노력을 덜 수 있다.
표건상태가 되었다고 하면 이제는 더 이상 마르지 않도록 비닐 등으로 밀봉하여 두고 이 상태로부터 무게를 달고 완전건조시켜 무게를 달아 두 값의 차로부터 흡수율 및 비중병 등을 이용한 밀도 등 제반 재료실험을 진행하면 되는 것이다.
        

결언
재료의 표건상태를 만드는 것은 어느 정도 경험을 필요로 한다. 따라서 표건상태의 체크 포인트 즉, 굵은 입자는 반짝이는 것이 막 사라진 시점, 가는 입자는 플로콘 모양이 막 흘러내리는 시점인 것을 정확히 이해하고 실무에 활용하면 효과적일 수 있다.