本发明属于土木工程用材料领域，涉及一种土木工程用纤维。
背景技术：
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动，也指工程建设的对象(即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等)。土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要，也有象征精神方面的需求。随着社会的发展，工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，满足人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征。
在实际应用中为了满足木木工程的在特殊环境下的性能要求，通常采用土木工程纤维才增强性能。现有技术中土木工程纤维主要为丙烯纤维；丙烯纤维具有强度高、韧性好、耐化学品性和抗微生物性好及价格低等优点，但其主要为线状纤维，在使用时需要均匀分散于混凝土中或者其他材料中；而其在混凝土中的分散性能影响着土木工程的质量。同时，其抗老化性能差，使用时需要另外添加抗老化剂。
技术实现要素：
本发明提供一种土木工程用纤维，其较现有技术中纤维综合性能更好，且本身具有抗老化性能。
为实现上述技术目的，本发明采取具体技术方案为，一种土木工程用纤维，其特征在于，纤维具有如下结构：
式中，r1为含15-35个碳原子的烷基；r2为含15-25个单键的烷基或硅烷基；r3为含15-25个单键的烷基或硅烷基。
作为本发明改进的技术方案，当纤维具有如下结构：
式中，r1为含15-35个碳原子的烷基；r2为含15-25个单键的烷基；r3为含15-25个单键的烷基，是采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-cooh与r6-cooh按1:(1-2):(1-2):(1-2)摩尔比酯化而成；其中，r4为含14-34个碳原子的烷基；r5为含14-24个碳原子的烷基；r6为含14-24个碳原子的烷基。
作为本发明改进的技术方案，当纤维具有如下结构：
式中，r1为含15-35个碳原子的烷基；r2为含15-25个单键的硅烷基；r3为含15-25个单键的硅烷基，是采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-siooh与r6-siooh按1:(1-2):(1-2):(1-2)摩尔比酯化而成；其中，r4为含14-34个碳原子的烷基；r5为含14-24个单键的硅烷基；r6为含14-24个单键的硅烷基。
作为本发明改进的技术方案，酯化反应是以乙醇为溶剂，在微晶纤维素的催化作用下进行的。
作为本发明改进的技术方案，微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为(0.01-0.2)：1。
本发明的另一目的在于提供一种土木工程用纤维的使用方法，包括如下步骤：
步骤一、采用乙醇将纤维溶解，得到溶液；
步骤二、向溶液中滴加表面活性剂，并搅拌均匀，表面活性剂的用量为溶液质量的0.1-1％；
步骤三、完成土木工程的基体建设，将步骤二中得到的溶液均匀喷洒于基体表面，并固化；控制固化后的成膜厚度为0.5-3mm。
作为本发明改进的技术方案，还包括向步骤一得到的溶液中加微晶纤维素，并在1000-3000r/min下搅拌0.5h；其中微晶纤维素的用量为纤维质量的0.1-1.5％。
作为本发明改进的技术方案，表面活性剂优选为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
有益效果
本发明提供一种土木工程用纤维，改进现有技术中土木工程用纤维，其将苯环的刚性结构与烷基链结构结合为一体，不仅保证纤维的韧性、强度、排湿性等，还能有效提高纤维与混凝土结合力，可直接喷洒使用，有效保证使用过程中纤维分散的均匀性。
本申请的纤维可直接喷涂与土木工程基体上，且与土木工程基体结合力强，由于是附着于土木工程基体的表面不会影响土木工程基体的质量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本文中所制备的土木工程用纤维，纤维具有如下结构：
式中，r1为含15-35个碳原子的烷基；r2为含15-25个单键的烷基或硅烷基；r3为含15-25个单键的烷基或硅烷基。
当纤维具有如下结构：
式中，r1为含15-35个碳原子的烷基；r2为含15-25个单键的烷基；r3为含15-25个单键的烷基，是采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-cooh与r6-cooh按1:(1-2):(1-2):(1-2)摩尔比酯化而成；r4为含14-34个碳原子的烷基；r5为含14-24个碳原子的烷基；r6为含14-24个碳原子的烷基。
实施例1
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-cooh与r6-cooh按摩尔比1:1:1:1，在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂；r4为含14个碳原子的烷基；r5为含14个碳原子的烷基；r6为含24个碳原子的烷基；微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.01：1。乙醇的用量以能溶解反应物为准。
得到的，纤维具有如下结构：
式中，r1为含15个碳原子的烷基；r2为含15个单键的烷基；r3为含25个单键的烷基。
实施例2
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-cooh与r6-cooh按摩尔比1：2：2：2，在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂；r4为含34个碳原子的烷基；r5为含24个碳原子的烷基；r6为含24个碳原子的烷基；微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.2：1。乙醇的用量以能溶解反应物为准。
得到的纤维具有如下结构：
式中，r1为含35个碳原子的烷基；r2为含25个单键的烷基；r3为含25个单键的烷基。
实施例3
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-cooh与r6-cooh按摩尔比1:1.5：1.5：1.5，在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂；r4为含20个碳原子的烷基；r5为含20个碳原子的烷基；r6为含20个碳原子的烷基；微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.1：1。乙醇的用量以能溶解反应物为准。
得到的纤维具有如下结构：
式中，r1为含21个碳原子的烷基；r2为含21个单键的烷基；r3为含21个单键的烷基。
实施例4
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-cooh与r6-cooh按摩尔比1:1:1.5:1.5，在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂；r4为含19个碳原子的烷基；r5为含19个碳原子的烷基；r6为含19个碳原子的烷基；微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.15：1。乙醇的用量以能溶解反应物为准。
得到的纤维具有如下结构：
式中，r1为含20个碳原子的烷基；r2为含20个单键的烷基；r3为含20个单键的烷基。
实施例5
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-siooh与r6-siooh按摩尔比1:1:1:1在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂酯化而成；r4为含14个碳原子的烷基；r5为含14个单键的硅烷基；r6为含14个单键的硅烷基。微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.01：1。
得到的纤维具有如下结构：
式中，r1为含15个碳原子的烷基；r2为含15个单键的硅烷基；r3为含15个单键的硅烷基。
实施例6
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-siooh与r6-siooh按摩尔比1:2：2:2在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂酯化而成；r4为含34个碳原子的烷基；r5为含24个单键的硅烷基；r6为含24个单键的硅烷基。微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.2：1。
得到的纤维具有如下结构：
式中，r1为含35个碳原子的烷基；r2为含25个单键的硅烷基；r3为含25个单键的硅烷基。
实施例7
采用4,4,4-三羟基三甲苯、r4-cooh、r5-siooh与r6-siooh按摩尔比1:1.5:1.5:1.5在乙醇中酯化而成，酯化过程采用微晶纤维素为催化剂酯化而成；r4为含20个碳原子的烷基；r5为含20个单键的硅烷基；r6为含20个单键的硅烷基。微晶纤维素与4,4,4-三羟基三甲苯用量的摩尔比为0.1：1。
得到的纤维具有如下结构：
式中，r1为含21个碳原子的烷基；r2为含21个单键的硅烷基；r3为含21个单键的硅烷基。
本申请中的一种土木工程用纤维的使用方法，包括如下步骤：
步骤一、采用乙醇将纤维溶解，得到溶液；向溶液中加微晶纤维素，并在1000-3000r/min下搅拌0.5h；其中微晶纤维素的用量为纤维质量的0.1-1.5％；
步骤二、向溶液中滴加表面活性剂，并搅拌均匀，表面活性剂的用量为溶液质量的0.1-1％；表面活性剂优选为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；
步骤三、完成土木工程的基体建设，将步骤二中得到的溶液均匀喷洒于基体表面，并固化；控制固化后的成膜厚度为0.5-3mm。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。