3D打印粘土基材料的各种性能里，抗压强度是很基本的一项。现在对于 3D 打印粘土试件的力学性能测试，还没有专门的标准和指南呢。这一章主要研究往里面加不同量的水泥粉末和稻草纤维，会对做出来的 3D 打印粘土试件的抗压强度以及强度各向异性有啥影响，然后找出掺量对 3D 打印粘土基材料抗压方面的影响规律。用万能试验机在室内做抗压强度试验，是了解不同水泥掺量对 3D 打印粘土试件抗压强度影响的一种简单直接的办法。很多研究都发现，影响不同水泥掺量下 3D 打印粘土试件强度的因素有不少，大概能分成土体特性、水泥掺量、龄期以及水泥强度等级这些。其中，土体特性对 3D 打印粘土试件抗压强度的影响不能小看，而且土体特性在不同地区有很大差别。为了搞清楚不同土体特性对 3D 打印粘土试件抗压强度的影响，对不同地方用的粘土做 3D 打印粘土试件抗压方面的系统研究是很有必要的。这样就能得到 3D 打印花岗岩残积土试件和标准商用陶土试件的抗压强度，还能知道不同水泥掺量对 3D 打印粘土试件抗压强度的影响，给以后实际使用提供理论依据。最开始的时候，在这个阶段，试件里原来就有的微裂隙这些缺陷会被压紧实，应力 - 应变曲线差不多是一条直线，3D 打印粘土试件看起来就像是应变硬化。这个阶段 3D 打印粘土试件的变形是从弹性往塑性转变。内部的微裂纹处在快要开裂的状态，积攒起来的总能量一下子释放出来，应力上升得比较快，曲线就偏离直线了。并且，随着水泥掺量变多，应力 - 应变关系曲线的斜率明显增大。这个阶段主要就是塑性变形阶段。

3D 打印粘土试件的抗压强度会大大提高。随着离子交换和团粒化作用慢慢进行，水化产物会在水泥颗粒周围堆起来，这样没水化的水泥颗粒就很难快速进行水化作用了，水化速度一下子就降下来，3D 打印粘土试件强度的增长速度也就相对变慢了。另外，随着离子交换作用一点点发展，电离出来的阳离子浓度越来越小，这时候，浆体体系主要发生硬凝反应，可是硬凝反应产生的化合物需要比较长的硬化时间。所以，3D 打印粘土试件抗压强度在前期增长速度快，到后面就增长得比较慢了。总的来说，不管是花岗岩残积土还是标准商用陶土，加了水泥粉末之后，这次试验做出来的 3D 打印粘土基材料都能让试件强度提高很多。随着水泥掺量增加，强度也不断上升，而且当水泥掺量超过 20%后，水泥掺量再增加对 3D 打印粘土试件抗压强度的作用就慢慢变小了。

3D 打印粘土试件强度 Pu 和龄期 T 用对数曲线来拟合的话，效果挺好，相关性比较高，拟合结果很合适。在工程实际操作里，对于加了水泥粉末后含水率是 0.5 的花岗岩残积土 3D 打印粘土试件以及含水率是 0.4 的标准商用陶土 3D 打印粘土试件，可以利用试件强度 Pu 和龄期 T 的拟合关系式算出 3D 打印粘土试件的强度 Pu。