本发明是用烷基铝和硅烷对用于混凝土防裂增强用的有机纤维进行表面改性，生成有铝硅酸盐的方法，属于混凝土添加剂技术领域。
背景技术
混凝土添加有机纤维防止裂隙和增加挠度、强度，是一个通用的技术手段，在混凝土中添加的有机纤维主要为聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚酰胺纤维等，是以水泥中的铝、硅、钙基氧化物粉体材料利用水化的能量沿混合的纤维物质进行结晶，增强水泥加快结晶和晶体增大，提高了晶界结合，使水泥凝结初期提高了结构的强度而仍然有塑性，在进一步的凝固硬化过程大大减少裂隙的产生，特别适合抑制混凝土的早期塑性开裂。但有机纤维普遍存在表面能低，分子链上缺少活性官能团，而且表面疏水，故在混凝土中不容易分散，与水泥混凝土的物理化学粘结力也较差，削弱了有机纤维在混凝土中的结合力，还容易造成水泥与有机纤维因结合不紧密产生裂隙，造成裂隙和强度下降。
对混凝土添加的有机纤维进行改性是解决结合力差的方法。现有的改性方法主要有低温等离子处理、化学氧化处理、有机硅烷偶联剂处理、表面接枝处理。其中表面接枝处理有辐射接枝改性、化学接枝改性两种方法，这两种方法也可以分别归为低温等离子处理法和化学氧化法。
处理方法中的低温等离子法和表面接枝处理的辐射接枝改性，均是采用气体放电、射线辐射、激光刻蚀和冲击波震荡的方式，在真空、半真空腔体内对有机纤维进行能量辐照，该辐照方法虽然具有改性质量好、无污染、对纤维本体无影响的优点，但是能耗大、成本高、真空装置复杂，而且有机纤维表面活性随着时间出现衰退，也随着温度升高出现衰退。
处理方法中的化学氧化处理和表面接枝处理的化学接枝改性，均是采用化学物质与有机纤维表面进行反应，以改变纤维表面的粗燥程度和表面活性基团的含量，从而改善纤维与混凝土之间的连接性能和纤维表面的亲水性。在化学氧化处理中使用化学药剂主要是铬酸、浓硫酸、二甲苯、浓硝酸，高锰酸钾与酸的混合物、甲基苯磺酸以及过硫酸盐等。在化学接枝改性处理中使用化学药剂主要是过氧化二笨甲酰、高锰酸钾与酸的混合物、不饱和羧酸等。化学处理具有成本低、设备简易、操作简单、易于工业化生产的优势，但是质量并不稳定，而且环境污染严重。
有机硅烷偶联剂处理是在催化剂的作用下，使有机硅烷偶联剂与有机纤维表层发生反应，产生有活性硅的接枝物质，提高了表面粗糙度，增进混凝土中的无机物与有机纤维的粘结力，提高分散性易于混合均匀。美国歇尔兄弟化工公司生产的杜拉纤维就是这类产品的代表。但是目前有机硅烷偶联剂处理并不是所有材质的有机纤维都能够适用，仅适用于部分材质有机纤维如玻璃纤维、聚氨酯纤维等，对成本较低的聚丙烯类有机纤维无法改性。
现有以上混凝土添加的改性有机纤维制备方法，都是从提高有机纤维的亲水性和表面粗糙度来实现，有机纤维与混凝土中的物质之间的结合是一种粘结状态，并不能形成材料之间形成整体，以达到不产生裂隙和增加强度的效果。
技术实现要素：
本发明是对混凝土添加的改性有机纤维制备方法，是先用烷基铝对有机纤维表层进行化学反应，烷基铝中的铝原子具有金属氧化性，与乙烯基、氨基、硫醇基均能进行反应，生成活性很强的铝基有机官能团并呈枝状，但是铝基官能团中的铝元素非常容易同空气中的氧、氮、氮氧化合物、二氧化碳、水等物质结合削弱活性，且使有机纤维在空气中不容易保存，在进一步氧化反应中分解；在烷基铝对有机纤维表层进行化学反应后，再用有机的硅烷对有机纤维表层的铝基官能团中的活性铝反应，生成可以在空气中保存的铝硅酸基无机盐类活性物质的亲水官能团。有机纤维表层的铝硅酸基无机盐官能团在注入混凝土和水后与混凝土中的硅、钙类物质生成构成混凝土的基本材料铝硅酸钙和偏铝酸钙结晶体，而且是沿纤维表层结晶，把有机纤维与混凝土形成整体结构，不产生裂隙并提高了强度。
用烷基铝和硅烷对有机纤维表层进行化学反应改性形成活性官能团的制备步骤如下：
1、取一种材质或者多种材质混合的有机纤维，将其截断成长度1.2cm-4cm的短纤，用清水洗净后进行热风干燥，热气体用洁净的空气，温度在40℃--60℃，干燥后的有机纤维不含水份。
2、在惰性气体气氛中，将干燥后的有机纤维与烷基铝液体充分搅拌，有机纤维表层与烷基铝反应。
3、在有机纤维表层与烷基铝反应后取出烷基铝液体，用温度在60℃--80℃硅烷气体对有机纤维进行热风干燥并同时搅拌，硅烷中的硅元素与有机纤维表层的铝基活性官能团结合形成混合的铝硅酸基、硅基活性官能团。
4、在硅烷与有机纤维表层反应后，用温度在30℃--40℃洁净空气对搅拌容器内的改性有机纤维进行热风干燥，干燥后将改性的有机纤维装入塑料袋内，抽出气体保持塑料袋内为负压后，密封包装存放。
用烷基铝和硅烷对有机纤维表层改性生成铝硅酸盐，适用于所有用于混凝土添加的有机纤维，可以预制存放，具有成本低、设备简单、操作简便和改性形成的活性官能团稳定、长期保存的特点，适用于各类混凝土防裂增强添加。
附图说明
图1为流程图
具体实施方式
1、取一种材质或者多种材质混合的有机纤维，将有机纤维截断成长度1.2-4cm的短纤维，用清水洗净，再用温度在40℃--60℃的洁净空气对有机纤维进行热风干燥，干燥后的有机纤维不含水份。
2、将干燥后的有机纤维放入充有惰性气体的搅拌容器，搅拌容器内壁为不与烷基铝反应的金属钛、铂、铑、金材料或者非金属的碳材料，再加入烷基铝液体后密闭搅拌，有机纤维表层与烷基铝反应。
3、打开搅拌容器放出烷基铝液体，将容器内通入温度在60℃--80℃的硅烷气体并同时搅拌，硅烷中的硅元素与有机纤维表层的铝基活性官能团结合形成混合的铝硅酸基、硅基活性官能团。
4、停止搅拌后，将容器内通入温度在30℃--40℃的洁净空气对有机纤维进行热风干燥，然后再将容器内干燥的改性后的有机纤维装入塑料袋内，抽出气体保持塑料袋内为负压后，密封包装存放。
实例1
1、取2kg聚丙烯纤维，截断成长度1.2-4cm的短纤维，用清水洗净，再用温度在40℃--60℃的洁净空气吹纤维进行气体干燥。
2、将干燥后的有机纤维放入充有氩气的1m3容积规格的机械搅拌器并加入40l烷基铝液体，搅拌器内壁为钛材质，密闭后充分搅拌3-10分钟，使聚丙烯纤维表层与烷基铝反应。
3、打开搅拌器吸出烷基铝液体，对搅拌器内通入温度在60℃--80℃的硅烷并同时搅拌1-3分钟，硅烷中的硅元素与聚丙烯纤维表层的铝基活性官能团结合形成混合的铝硅酸基、硅基活性官能团。
4、停止搅拌后，向搅拌器内通入温度在30℃--40℃的洁净空气对改性聚丙烯纤维进行热风干燥。
5、将改性聚丙烯纤维取出装入塑料袋内，抽出塑料袋内气体保持为负压后，密封包装存放。
实例2
1、取1kg聚丙烯纤维、1kg聚酯纤维，均截断成长度1.2-4cm的短纤维后混合，用清水洗净，再用温度在40℃--60℃的洁净空气吹纤维进行气体干燥。
2、将干燥后的两种纤维共同放入充有氩气的1m3容积规格的机械搅拌器并加入40l烷基铝液体，搅拌器内壁为碳素材料，密闭后充分搅拌3-10分钟，使纤维表层与烷基铝反应。
3、打开搅拌器吸出烷基铝液体，对搅拌器内通入温度在60℃--80℃的硅烷并同时搅拌1-3分钟，硅烷中的硅元素与两种纤维表层的铝基活性官能团结合形成混合的铝硅酸基、硅基活性官能团。
4、停止搅拌后，向搅拌器内通入温度在30℃--40℃的洁净空气对改性的纤维进行热风干燥。
5、将改性的两种纤维取出装入塑料袋内，抽出塑料袋内气体保持为负压后，密封包装存放。