从上世纪 80 年代开始，专家学者就知道研究裂隙岩体很重要，这个研究方向成了岩土工程和工程力学领域很前沿的方向之一。但是对温度作用后的含裂隙岩体的研究比较少，特别是用砂性材料做的 3D 打印岩体试样在温度作用后的相关研究几乎没有。裂纹的扩展是越来越快的。在刚开始加载的时候，裂纹扩展得比较慢（主要是翼裂纹在扩展）。到了加载后期，裂纹扩展速度就变快了，很快就到了试样的端面，让试样整体都被破坏了（主要是次生裂纹在扩展）。原因是：这个试验加载速度比较慢，在裂纹扩展前期，3D 打印岩体试样还能承受荷载，翼裂纹能稳定缓慢地扩展。随着荷载继续加大，试样的承载能力就慢慢变小了，翼裂纹加速扩展，次生裂纹也快速出现并扩展。当加载到试样能承受的最大荷载时，试样就瞬间发生脆性破坏了。

为了好好研究温度对 3D 打印岩体的物理力学性能和损伤破裂模式的影响，这个研究主要做了三个方面的工作：选了合适的材料和打印工艺，做出了很多内部结构高度一致的 3D 打印岩体试样；结合宏观和微观试验，研究了不同温度作用后的 3D 打印岩体试样的物理力学性能，还定义了最优力学温度；研究了在最优力学温度作用后，有预制裂隙的 3D 打印岩体试样的损伤破裂模式和力学性能。

在做试样制备的时候，这个研究从材料、成型工艺、优势和前景等角度，对第四次工业革命的核心技术之一——3D 打印技术进行了详细总结，深入研究了它在岩土工程领域的应用现状和发展前景。根据课题组之前的研究，用 Solidworks 建立了 3D 打印岩体试样的三维结构模型，选了 GS19 砂和呋喃树脂当打印基材，做出了很多内部结构高度一致的 3D 打印岩体试样。

对于不同温度作用后 3D 打印岩体试样力学性能的研究，先按照 50 摄氏度的温度梯度，用升温设备给 3D 打印岩体试样进行不同温度的高温处理，然后在自然状态下晾到室温，做了单轴压缩试验和劈裂抗拉试验，从宏观层面研究了不同温度作用后 3D 打印岩体试样的物理力学性能和损伤破裂特征。接着，结合电镜扫描试验和热重试验，从微观层面深入研究分析了温度让 3D 打印岩体物理力学性能产生变化的原因。最后根据这些研究，确定了能让 3D 打印岩体试样表现出最优力学性能的温度，也就是最优力学温度。

对于在最优力学温度作用后有预制裂隙的 3D 打印岩体试样的损伤破裂模式和力学性能研究，主要选了 D 型试样、B 型试样、X 型试样和 T 型试样，经过 150 摄氏度的高温处理后，在室温状态下做了单轴压缩试验。本文得出了下面这些主要结论：用 3D 打印技术和 3DP 打印工艺，可以用砂性材料做出 3D 打印岩体试样。试验表明，这种方法做的 3D 打印岩体试样成型速度快、结构高度一致、尺寸精细、离散性很小，这给岩体力学的研究提供了新的思路。