3D打印机这种特殊工艺制造出来的混凝土材料，它的力学性能和传统模筑混凝土不一样，在桥梁设计里不能直接用普通模筑混凝土标准立方体的力学参数，得通过试验检测来得到材料的力学参数。试验主要研究这些方面内容。第一，测出混凝土的抗压强度和弹性模量，为智慧湾拱桥的模块设计提供依据。第二，探究3D打印混凝土顺纹抗压强度和横纹抗压强度的差别。顺纹抗压强度就是顺着打印层面平行方向加荷载，横纹抗压强度是垂直于打印层面加荷载，通过这个来判断3D打印混凝土材料是各向同性还是有一定各向异性的特点。第三，通过测试不同尺寸3D打印混凝土的强度差异，研究它几何非线性的影响，看看150毫米标准立方体抗压强度能不能作为900毫米×900毫米×1600毫米的设计依据。试验对150毫米立方体、200毫米的、250毫米立方体、150毫米×150毫米×450毫米棱柱这三种尺寸试件做压力测试来讨论，这样就能判断标准立方体抗压实验能不能当桥梁设计的依据，小体积立方体试件测试结果是不是得做些折减才能用在桥梁设计上。第四，研究打印头出料大小对强度的影响，出料大小参数包括打印宽度、层高，这里主要讨论打印宽度2厘米、3厘米时的抗压强度，先不研究层高的作用。这个研究是为大型3D打印混凝土结构打基础的，因为大型结构3D打印时，混凝土挤出的压力和宽度会比实验室的3D打印机大。那台KUKA机械臂2018年7月在北京打印了部分试件，在北京的实验室完成这部分试件的材性试验后，运到上海，在上海完成另一部分试件的打印，然后在同济大学实验室完成剩下部分的材性试验，目的是对比北京和上海两地不同气候条件下养护对混凝土强度的影响。试件在北京机电研究所地下实验室制作，先打印后切割来保证试件尺寸精确。在实验室打印试件时，每个试件在长、宽、高方向的两端（或两侧）各留2厘米富余度，打印好后运到工厂，用切割机切割打磨精细修整到试验需要的尺寸。