3D打印粘土试件破坏断面的微观样子哦。掺了稻草纤维后的粘土基材和素花岗岩残积土有点像，都是片状矿物颗粒堆成一层一层的，结构松松垮垮的，里面孔隙也不少。不过呢，掺了稻草纤维的复合材料破裂断面是坑坑洼洼、不均匀的，还有好多因为纤维被拔出而留下的孔洞。这是为啥呢？因为 3D 打印粘土试件受到拉应力或者剪应力的时候，稻草纤维和粘土基材就像一个整体一样，一起去承受外力。这样一来，3D 打印粘土试件的破坏模式就从脆性破坏变成延性破坏啦。当 3D 打印粘土试件开裂后，应力就会从粘土体传到旁边的稻草纤维上。要是拉力继续变大，纤维受到的拉应力比它的容许剪力强度小，但是比它的抗拉强度大的时候，纤维表面凸起的硅质层就会掉很多，稻草纤维和粘土之间咬在一起的能力就变弱了，它们之间的结合力就降低了，所以在拉伸的时候，稻草纤维就会被大量拔出来。

稻草纤维和粘土基材界面的扫描电镜图哦。稻草纤维传递荷载的能力主要是看它和周围粘土颗粒之间的粘结力。要是粘结力比稻草纤维的抗拉强度大，那稻草纤维就会先坏掉；要是粘结力比稻草纤维的抗拉强度小，那就会出现粘结破坏。从单根稻草纤维在土体里的样子能看出来，稻草纤维没被拔出来，这说明稻草表面不光滑，而且粘土和稻草纤维的界面能差别不大，有足够的粘土颗粒能填到稻草纤维表面硅质层的凸起里面。所以在扫描电镜照片里能看到纤维表面都是片状的粘土颗粒，这就表明稻草纤维掺到粘土基体里后，被周围粘土颗粒紧紧包着，形成了完整的啮合结构，这样就提高了粘土和稻草纤维的力学性能。因为纤维和土体颗粒在一定程度上像锁在一起一样，界面结合得比较牢固，所以当 3D 打印粘土试件受到轴向荷载的时候，稻草纤维在粘土基材里就能承受和传递应力，让稻草纤维和粘土基材一起受力。当轴向压力慢慢变大，3D 打印粘土试件就会开裂，因为破裂面上的粘土颗粒粘在稻草纤维上，在剪应力或者拉应力作用下，粘土颗粒相对稻草纤维有滑动的趋势，这样粘土颗粒和稻草纤维之间就有摩擦力了，有些粘土颗粒就会和稻草纤维分开，这时候稻草纤维就会承受拉应力，把能量吸收掉。这种稻草纤维和粘土基体界面之间的作用就是握裹作用，这个握裹作用产生的摩擦力能提高 3D 打印粘土试件的抗压强度哦。稻草纤维和粘土基体界面之间的力学作用主要有两种形式，就是粘接和摩擦，这都是由单根纤维的握裹作用产生的。有时候也能看到稻草纤维和粘土基体界面之间有裂缝，这是因为 3D 打印粘土试件被破坏后，土样里面会有张拉裂隙和剪切错动面，当裂缝穿过粘土基体里的稻草纤维时，一方面，稻草纤维能在裂缝两端搭个桥，另一方面，荷载在基体里传导会被纤维挡住，稻草纤维就会让张裂缝贯通的滑动面晚一点形成，吸收外部荷载的能量，提高 3D 打印粘土试件的力学性能和韧性。