混凝土3D打印（3D Concrete Printing,3DCP）作为一种无模、快速、灵活的先进建造技术在土木建筑领域已获得成功应用。然而,逐层堆叠的固有成型工艺使3D打印混凝土结构存在有规律的层间弱面,造成了材料的细观非均质性,削弱了结构的力学承载性能和耐久性能,制约了该技术的发展和应用。研究3D打印混凝土结构层间弱面的形成机制,细观探究层间粘结机理,研发界面增强材料,提高3D打印混凝土的连续性和耐久性,对于推进3D打印智能建造的工程化推广和应用,具有重要的意义。本文首先总结归纳了3D打印混凝土层间弱面方面的研究进展和成果,分析了3D打印混凝土结构层间弱面的形成机制,明确了层间粘结的力学影响因素;制备了聚合物改性砂浆,以改善层间界面的薄弱粘结;实验测试了聚合物改性砂浆改善打印界面层间粘结性能的效果,分析了间隔时间、界面泌水量等对层间拉伸强度和剪切强度的影响规律;实验测试了3D打印混凝土的耐久性能,分析了层间界面对抗碳化和抗冻性能的影响规律;同时,应用密度泛函理论（Density Functional Theory）和分子动力学（Molecular Dynamics）方法模拟了3D打印混凝土材料层间粘结行为,揭示了层间改善机理。研究结果表明:（1）混凝土层间薄弱界面的形成主要是由于3D打印工艺、几何、物理和材料等因素。微焦点CT以及SEM微观测试可视了层间弱面的微观结构和形貌;（2）在不同层间间隔时间下,聚合物改性砂浆均可明显改善打印混凝土材料的层间粘结性能,环氧树脂砂浆改善层间拉伸性能的效果明显优于氯丁砂浆。环氧树脂含量8%的聚合物改性砂浆是界面增强材料的最优配合比;（3）打印结构的抗碳化和抗冻性能受层间弱面的制约而削弱。碳化时间为28 d时,打印试块层间弱面处碳化深度比打印材料固有碳化深度深226.04%。冻融循环150次时,打印试块的质量损失率比浇筑试块大188.96%;（4）分子动力学模拟分析结果显示环氧树脂与来自水化硅酸钙（C-S-H）的钙离子之间的静电相互作用（库仑力）抵消了水分子（表面泌出水分）对层间粘结强度的削弱作用,从而显著改善了打印混凝土材料的界面力学性能。