粘土基材料3D打印技术在助力两极开发和外太空探索等方面显示出良好的应用前景。针对粘土基材料3D打印的理论和应用研究的明显不足,本文在3D打印粘土基材料的流变特性、力学性能表征、强度发展规律、微结构等方面进行试验研究,分析了3D打印粘土基材与水、水泥、稻草纤维之间的相互作用规律,为建筑3D打印粘土基材料的进一步研究及应用提供了试验数据参考和一定的理论基础。本文的主要研究内容如下:（1）研究了水泥及稻草纤维对3D打印粘土浆体屈服应力及塑性粘度的影响规律。试验结果表明,随着水泥掺量的增加,屈服应力和塑性粘度均提高;随着稻草纤维掺量的增加,屈服应力和塑性粘度均提高,但塑性粘度的提高幅度较小,屈服应力的提高幅度较大。根据试验结果,建立了塑性粘度、屈服应力和水泥或稻草纤维掺量之间的数学关系,提出了可打印材料的流变参数范围,可用于指导3D打印粘土基材料的配比设计。（2）研究了水泥及稻草纤维对3D打印粘土试件抗压强度的影响规律。试验结果表明,增加水泥掺量会提升3D打印粘土试件的抗压强度,但同时会增加试件的脆性,残余强度也会快速削减;增加稻草纤维掺量会使得3D打印粘土试件抗压强度提升,并且存在强度最大值,当稻草纤维掺量低于最佳掺量时,随着稻草纤维掺量的提高,3D打印粘土试件抗压强度提升,并且残余强度逐渐增大,试件破坏形式由脆性破坏向塑性破坏转变;当稻草纤维掺量超过最佳掺量时,随着稻草纤维掺量的提高,3D打印粘土试件抗压强度略有降低,并且残余强度逐渐减小,3D打印粘土试件的脆性增加。（3）结合SEM探讨了3D打印粘土试件破裂面的微结构特点,分析了3D打印粘土基材与水、水泥、稻草纤维之间的相互作用机理,解释了掺入水泥或者稻草纤维后3D打印粘土试件强度特性优于普通3D打印粘土试件的原因。（4）研究测试了在不同龄期、不同水泥掺量下,3D打印粘土试件不同方向上的抗压强度,结果表明随着龄期与水泥掺量的增加,抗压强度各向异性指数明显增大,垂直于层间界面方向上的抗压强度大于平行于层间界面方向上的抗压强度;对于不同稻草纤维掺量下3D打印粘土试件不同方向上的抗压强度,垂直于层间界面方向上的抗压强度大于平行于层间界面方向上的抗压强度,并且各向异性指数存在最小值且与稻草纤维的分散程度有关。（5）根据3D打印粘土试件的应力-应变曲线初始的压密阶段长短不一的问题,提出了修正压密段曲线的方法,以减少曲线修正对峰值应力及其所对应的应变值的影响。将修正后的曲线进行归一化处理,根据处理后的曲线推导出上升段和下降段本构方程,并建立了水泥或者稻草纤维掺量与本构模型参数之间的数学关系,为后续的相关工程实践与数值分析提供设计依据;同时对掺入水泥或稻草纤维后3D打印粘土试件的应力-应变曲线进行分析,得出了水泥或稻草纤维对3D打印粘土试件的变形模量与破坏应变的影响规律。