본 발명의 불포화토 물성측정장치는 측정대상이 되는 토사가 설치되는 삼축셀과, 삼축셀 내에 설치된 토사의 함수비 변화를 측정할 수 있는 제1체적측정계와, 포화투수계수시험시 토사에 공급되는 물의 양을 측정하기위한 제2체적측정계와, 삼축셀 내의 토사에 하중을 가하기 위한 재하대와, 토사내의 물이 배출될 때, 배출된 물속에는 물속에 확산된 공기가 이탈되어 물과 함께 공기방울을 형성하여 제2다공판의 하부측에 존재하는 공간에 맺혀있고, 제1체적측정계에 의해 측정된 물의 양에는 확산공기의 체적까지 포함되게 되어 이 확산공기의 체적을 감하여 주어야 하는데, 이 확산공기의 체적을 측정하기 위한 확산공기측정계와, 각각의 제1,2체적측정계, 삼축셀, 확산공기측정계 내부의 공기압을 제어하기 위해 복수개의 제어밸브가 설치되고, 상기 제어되는 각각의 공기압을 나타내는 복수개의 압력게이지가 설치된 제어부와, 상기 제1,2체적측정계의 공기압력 데이터값과, 삼축셀의 공기압력 데이터값과, 토사에 가해지는 하중의 크기는 로드셀에 의해 측정되는데, 이 로드셀의 측정값과 토사의 연직변위를 측정한 연직변위계의 측정값을 저장, 계산 및 출력하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.