3D打印粘土试件的内部结构里，稻草纤维会对粘土颗粒形成网格状的约束哦。因为有这种约束，3D 打印粘土试件就没有特别明显的薄弱面或者薄弱方向啦。所以呢，纤维含量是 3%和 5%的 3D 打印粘土试件在做单轴抗压试验的时候，就能呈现出更均匀的应力状态，受力的范围也更大。看看素花岗岩残积土的扫描电镜（SEM）照片，把它放大 100 倍的时候，能发现它内部是分散的结构，那些差不多平行排列的片状粘土颗粒主要是以面与面接触的，这就是花岗岩残积土颗粒特有的结构哦，而且破裂面上的粘土颗粒都比较破碎。再看看掺了稻草纤维的花岗岩残积土的 SEM 照片，因为纤维掺量比较少，粘土浆体的流动性还不错，所以稻草纤维的离散程度比较高，不过就是不够密集，相互交织的稻草纤维数量很少，而且这些交织的形态大多只是简单地交叉在一起，这个时候主要是靠单根纤维的握裹作用。

纤维在土里分布得比较均匀的时候，能看到粘土颗粒和稻草纤维之间能紧密结合，还能清楚地看到纤维被拔出以及发生剪切滑移的痕迹呢。这就说明稻草纤维在粘土基体内部是杂乱分布的，和粘土基体相互交联，粘土试件里这些杂乱分布的稻草纤维和粘土颗粒的粘结程度挺好的，形成了对粘土颗粒的粘结力和机械咬合力，这样就起到了增强 3D 打印粘土试件力学性能的作用哦。而且这时候稻草纤维在土里的密集程度刚刚好，离散程度也高，土体里到处都有稻草纤维之间的搭接、缠绕和勾连，最后和粘土颗粒形成了连续相，不是纤维之间简单地交叉，这样就使得试样抵抗侧向变形的能力变强了。当掺了稻草纤维的 3D 打印粘土试件里面出现裂缝的时候，稻草纤维和粘土颗粒之间以及稻草纤维和稻草纤维之间的粘结力和机械咬合力，就能限制住 3D 打印粘土试件里局部裂缝的扩展。要是 3D 打印粘土试件内部的裂缝延伸没办法避免了，稻草纤维就会通过拉伸或者断裂来消耗破坏 3D 打印粘土试件的能量，这样就能增强 3D 打印粘土试件的力学性能，让它的脆性降低。如果纤维在土体里没办法均匀分散，有些局部区域就会出现稻草纤维抱团聚集在一起的现象，有一部分纤维甚至都没有和粘土颗粒直接接触，这样粘土颗粒就没办法完全填充到稻草纤维表面的硅质层凸起里面。所以在拉伸的时候，纤维就会慢慢被拔出来，在黏土基体表面就会留下很多密密麻麻的微小孔洞，复合材料的表面也会出现比较大的孔隙和空洞。这就说明当纤维掺量超过 3%的时候，因为纤维太多了，粘土基体就没办法把稻草纤维完全包裹住，纤维和土颗粒之间的握裹作用就变小了。这样在受力的时候，纤维和粘土基体之间的应力传递就会受到阻碍，就会产生应力集中，材料整体的抗压性能和韧性就会下降，稻草纤维组成的网格约束土体变形的作用也会变弱。通过 3D 打印粘土试件的抗压试验能发现稻草纤维能有效地改善 3D 打印粘土试件的力学性能哦。为了研究稻草纤维增强 3D 打印粘土试件力学性能的机理，我们还对掺了稻草纤维的 3D 打印粘土试件破裂面的微观形貌进行了观察，下面就来分析一些有代表性的 SEM 照片。