虽然国内外学者在材料 3D 打印工作性能、层间结合强度这些研究方向有了些进展和突破，可是在打印工艺、材料还有设备等方面的研究还没形成统一完善的体系，这对建筑 3D 打印技术长远发展不好。而且建筑 3D 打印的发展还受 3D 打印材料开发、工作性能测试和评价方法的限制。针对这些问题，这篇文章要开展粘土基材料用于 3D 打印工艺的研究，拿花岗岩残积土和标准商用陶土当基础材料，通过加不同量的水泥粉末或者稻草纤维，来调整粘土浆体的 3D 打印工作性能，还有做出的粘土试件的力学性能。先对粘土基材料的 3D 打印工作性能，像可泵送性、可堆积性做初步研究。比较好多 3D 打印工作性能测试方法的试验结果，找出适合 3D 打印粘土浆体工作性测试的方法。用流变仪得到不同水泥掺量或者稻草纤维掺量下粘土浆体的塑性粘度和屈服应力这些流变参数，再结合 3D 打印试件的外观情况，先提出满足 3D 打印工作性能的流变参数范围，给后面 3D 打印粘土浆体研究打基础。
3D 打印试件的应力应变关系曲线形式，推导出符合它自身特点的非线性经验本构关系模型，还建立了水泥掺量、稻草纤维掺量和本构模型参数之间的关系。目的就是做出适合 3D 打印的粘土基材料，这里的粘土能就地取材，用少量水泥当无机胶凝剂或者稻草纤维当增强增韧材料，让粘土材料符合 3D 打印要求，再通过 3D 打印工作性能试验和力学性能试验，研究分析它的流变性能和力学性能。最后给 3D 打印粘土基材料的测试方法、性能要求和原材料选择提些建议。这个研究有意义哦。一方面，能给建筑 3D 打印技术的普及推广打基础，让大家能科学合理地试验和评估 3D 打印粘土基材料的各种性能，对用 3D 打印技术造粘土结构构件或者粘土建筑有帮助。另一方面，把农业废弃物稻草纤维和建筑业废弃物粘土当主要材料，能重复利用废弃物，减少环境污染，价格低，能大大降低 3D 打印材料成本，有社会效益和经济效益。研究用的花岗岩残积土是从恒大中心工程场地取的，在深圳市南山区白石洲深圳湾超级总部基地中南部，周围道路情况都有记录，场地占地面积约 8760 平方米，中心点坐标也知道。根据现场勘测报告，花岗岩残积土的母岩是燕山晚期花岗岩，化学成分主要是 SiO2、Al2O3、Fe2O3，这三种占总量 85%以上。